Une mégastructure hypothétique qui entoure une étoile pour capter son énergie, émettant de la chaleur infrarouge comme sous-produit.Une sphère de Dyson est une mégastructure hypothétique qui entoure complètement une étoile, conçue pour capter une fraction significative de sa production totale d'énergie. Ce concept est une expérience de pensée en astrophysique et dans le cadre du programme SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), car une telle structure serait un signe détectable de la présence d'une civilisation avancée. La signature observable clé n'est pas la lumière visible bloquée par la sphère, mais la chaleur résiduelle rayonnée dans le domaine infrarouge du spectre, car l'énergie captée est finalement réémise à des températures plus basses.
Le concept a été proposé pour la première fois par le physicien Freeman Dyson en 1960 dans un article intitulé « Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation ». Il a suggéré qu'une telle structure serait une conséquence naturelle des besoins énergétiques d'une civilisation avancée.
L'énergie de l'étoile est absorbée par la surface interne de la sphère, qui s'échauffe. Pour maintenir l'équilibre thermique, la sphère doit rayonner cette énergie vers l'espace, mais à une température bien inférieure à celle de la surface stellaire. Selon la loi de déplacement de Wien, cette température plus basse déplace le pic d'émission vers des longueurs d'onde plus longues, en particulier dans l'infrarouge. Par conséquent, les astronomes recherchent des étoiles qui semblent anormalement faibles en lumière visible mais brillantes en infrarouge, une signature qui pourrait indiquer la présence d'une sphère de Dyson.
Bien qu'aucune sphère de Dyson n'ait été trouvée, leur recherche motive l'analyse des données de relevés infrarouges, ce qui aide à identifier des objets stellaires inhabituels et à affiner les modèles de poussière circumstellaire et de formation planétaire.
La recherche de sphères de Dyson a conduit à la découverte de plusieurs étoiles « étranges », comme KIC 8462852 (l'étoile de Tabby), dont les variations de luminosité erratiques ont d'abord suscité des spéculations sur une mégastructure, mais des données ultérieures ont indiqué que la poussière était la cause la plus probable.
