Сферы Дайсона у белых и красных карликов: расчёт теплового излучения для поиска экспресс

Оригинал: "Dyson spheres on H-R diagram"
· Amirnezam Amiri
arXiv:2602.23270 · 2026-02-26 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные рассчитали, как будут светиться гигантские «одеяла» вокруг звёзд — сферы Дайсона — чтобы помочь телескопам найти следы инопланетян.

Если окружить звезду гигантской оболочкой, мы получим сферу Дайсона — конструкцию, поглощающую всё излучение светила и переизлучающую его в инфракрасном диапазоне, то есть в виде тепловых волн. Такие объекты пока не обнаружены, но астрономы знают: искать их следует именно по этому тепловому сиянию.

Учёные рассчитали, как нагреется подобная оболочка у двух типов звёзд: белых карликов — остывающих остатков солнцеподобных звёзд, чью природу впервые описал Чандрасекар, — и красных М-карликов, самых многочисленных и холодных звёзд. Расчёты показали: чем больше радиус оболочки, тем она холоднее. Это прямое следствие закона теплового излучения, открытого Планком: энергия излучения распределяется по большей площади, снижая температуру. Неожиданный вывод: возле тусклого белого карлика оболочка раскалится до более высоких температур, но из-за малой общей светимости звезды будет светить слабо. У яркого красного карлика оболочка останется едва тёплой, зато засияет в инфракрасном диапазоне с полной мощностью, соответствующей всей энергии звезды.

Обнаружить такие объекты способен телескоп «Джеймс Уэбб»: сфера Дайсона не прячет звезду, а изменяет её излучение, смещая его в инфракрасную область — невидимое тепловое излучение, которое впервые открыл Гершель. Используя методы фотометрии (точного измерения яркости) и спектроскопии (анализа спектра), астрономы смогут выделить аномальные объекты с избытком инфракрасного излучения и, возможно, найти следы внеземного разума.

Если построить сферу Дайсона вокруг Солнца на расстоянии земной орбиты, её поверхность будет иметь комнатную температуру — около 300 К.

Огромные сферы вокруг звёзд не раз возникали в фантастике, например, в сериале «Звёздный путь: Следующее поколение» (эпизод «Relics»).

T \propto R_D^{-1/2}
Температура сферы падает обратно пропорционально корню из её радиуса.
Учёные
Ludwig BoltzmannEnrico FermiPaul DiracSubrahmanyan ChandrasekharFritz ZwickyEmile Clapeyron
Понятия
сфера Дайсона экзопланеты у красных карликов обитаемость красных карликов магнитный белый карлик звезда Вольфа–Райе поиск техносигнатур дневная сторона холодный газ хромосфера недра звёзд состав нейтронной звезды спокойная галактика фотосфера главная последовательность галактический тонкий диск атмосферы горячих юпитеров инфракрасный телескоп ионосфера механизм нагрева короны радиус звезды