Si l'on construit une couverture géante autour d'une étoile, on obtient une sphère de Dyson. Elle absorbe tout le rayonnement et se met à briller dans les rayons thermiques invisibles. Jusqu'à présent, aucune sphère de ce type n'a été observée, mais les astronomes savent qu'il faut la chercher grâce à cette lueur thermique.
Les scientifiques ont calculé comment la couverture se réchaufferait autour de deux types d'étoiles : les naines blanches (des restes refroidis de soleils, dont la nature a été décrite pour la première fois par Chandrasekhar) et les naines rouges de type M (les étoiles les plus nombreuses et les plus froides). Plus le rayon de la couverture est grand, plus elle est froide — cela découle de la loi découverte par Planck. Conclusion inattendue : près d'une naine blanche sombre, la couverture serait plus chaude mais émettrait faiblement, tandis qu'autour d'une naine rouge brillante, elle resterait à peine tiède mais rayonnerait à pleine puissance.
On peut détecter cela avec le télescope James Webb : la sphère de Dyson ne cache pas l'étoile, elle transforme simplement sa lumière en infrarouge — la chaleur invisible découverte par Herschel. Les méthodes de photométrie et de spectroscopie aideront à isoler ces objets étranges et, peut-être, à trouver des traces d'une intelligence extraterrestre.
Si l'on construisait une sphère de Dyson autour du Soleil à la distance de l'orbite terrestre, sa surface aurait une température ambiante — environ 300 K.
D'immenses sphères autour des étoiles ont souvent été imaginées en science-fiction, par exemple dans la série « Star Trek : La Nouvelle Génération » (épisode « Reliques »).