Où l’on reparle des sphères de Dyson

Actuellement, les recherches continuent pour savoir si l’humanité est la seule civilisation technologiquement avancée dans l’Univers. Mais si nous ne sommes effectivement pas seuls, comment pourrait-on détecter la technologie extraterrestre ? Une nouvelle étude propose des réponses à cette question, notamment dans le cas où la technologie utilisée par les aliens est un type de collecteur d’énergie dénommé sphère de Dyson.

Le concept de la sphère de Dyson a été popularisé dans les années 60 par le physicien théorique Freeman Dyson. Selon ce dernier, il s’agit de la solution au problème de la consommation d’énergie dépassant les capacités d’une planète. Le collecteur d’énergie consiste en une sphère qui est construite tout autour de l’étoile du système. Cette mégastructure collecte l’énergie de l’étoile à sa source.

Un coucher de soleil sur un village italien
Image par David Mark de Pixabay

D’après l’article de Dyson, des émissions infrarouges de l’énergie thermique pourraient s’échapper au moment de la collecte de l’énergie. Détecter ces émissions pourrait ainsi permettre de repérer la présence de ces structures hypothétiques et ainsi localiser les potentielles civilisations extraterrestres.

Dans la nouvelle étude, l’équipe menée par l’astronome Tiger Yu-Yang Hsiao du National Tsing Hua University de Taiwan a considéré une source d’énergie utilisée par une civilisation bien développée de Type II ou de Type III, une civilisation qui a besoin de plus d’énergie que ce que leur étoile peut en fournir. Le disque d’accrétion, la couronne, ou encore les jets relativistes d’un trou noir pourraient être des sources d’énergie potentielles pour une civilisation de Type II. Les résultats de l’étude suggèrent que le disque d’accrétion d’un trou noir ayant la masse d’une étoile pourrait fournir une luminosité des centaines de fois supérieure à celle d’une étoile de séquence principale, et ce même avec un bas ratio d’Eddington.

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Tirer de l’énergie d’un trou noir ?

Les trous noirs sont connus pour leur puissant champ de gravité qui peut avaler tout ce qui se trouve dans les environs pour ne plus les laisser s’échapper. Même si l’on peut se demander comment on pourrait obtenir de l’énergie d’un trou noir, sachez qu’il existe plusieurs processus dans l’environnement extrême se trouvant autour du trou noir qui pourraient être exploités pour avoir de l’énergie.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont considéré plusieurs processus tels que le disque d’accrétion formé de matériaux tournant autour du trou noir, et qui est chauffé par friction jusqu’à une température de quelques millions de degrés.

Il y a aussi la radiation de Hawking qui est une radiation théorique émise par les trous noirs et qui a été proposée par Stephen Hawking.

A part cela, on peut aussi considérer d’autres phénomènes qui pourraient contribuer à fournir de l’énergie. Il y a entre autres l’accrétion sphérique, la couronne de plasma magnétisé se trouvant entre la limite intérieure du disque d’accrétion et l’horizon des événements, mais aussi les jets éjectés à des vitesses relativistes au niveau des pôles des trous noirs actifs.

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Les sphères de Dyson et les trous noirs

En se basant sur des modèles de trous noirs possédant une masse 5, 20 et 4 millions de fois supérieure à celle du Soleil, Hsiao et ses collègues ont pu déterminer qu’une sphère de satellites pouvait collecter de l’énergie de manière effective à partir de certains de ces processus. Les chercheurs expliquent que la luminosité très élevée d’un disque d’accrétion pouvait être exploitée. Cette luminosité peut atteindre 100 000 fois celle du Soleil et c’est assez pour soutenir une civilisation de Type II.

Les scientifiques ont ajouté que si en plus des radiations électromagnétiques, une sphère de Dyson collectait d’autres types d’énergie à partir des jets, l’énergie totale obtenue pourrait être multipliée par 5.

D’après l’article, des structures pareilles pourraient être détectées à travers plusieurs longueurs d’onde. Les sphères plus chaudes pourraient être visibles dans le domaine des ultraviolets tandis que les sphères plus froides pourraient être visibles dans celui des infrarouges.

Selon les chercheurs, il sera quand même assez difficile de détecter une sphère à partir de cette méthode puisqu’un trou noir émet déjà beaucoup de radiations dans ces domaines. Ils suggèrent ainsi d’utiliser d’autres techniques comme la détection des changements au niveau de la lumière en considérant que le trou noir est affecté par la gravité de la sphère.