Анализ инфракрасного излучения позволил ограничить долю звёздного спектра, которую гипотетические технологические рои могут перехватывать, и показал, что наиболее перспективны окраины спокойных галактик
На сегодняшний день учёные не подтвердили ни одной цивилизации, которая построила бы сферу Дайсона, но теперь у астрономов появился гораздо более строгий способ искать такие конструкции. Международная команда провела наиболее масштабный на сегодняшний день поиск «технологического излучения» на уровне целых галактик, проанализировав 129 близких галактик с помощью моделей синтеза звёздных популяций. Ни в одной из них данные не потребовали добавления компонента, соответствующего рою объектов, перехватывающих заметную долю излучения звёзд.
Идея поиска основана на простом физическом принципе. Если технологическая цивилизация окружает часть звёзд солнечными панелями, станциями или другими сооружениями и использует их энергию, то поглощённое излучение не исчезает: оно в конечном счёте должно переизлучаться в инфракрасном диапазоне. Поэтому достаточно искать у галактики избыточное инфракрасное излучение, которое нельзя объяснить обычной пылью, звездообразованием или активным ядром. В работе такой гипотетический комплекс называется роем Дайсона, а его параметр α показывает долю звёздного света, которую он перехватывает.
Для проверки метода учёные не ограничились поиском реальных кандидатов. Они смоделировали 1419 спектральных распределений энергии, добавляя в данные галактик рои Дайсона с разными значениями параметра α, а затем заново анализировали их. Модель достаточно точно восстанавливала введённый сигнал: наклон зависимости между реальной и восстановленной долей составил 0,92. В спокойных галактиках, где более медленное звездообразования и меньше межзвёздной пыли, метод позволял обнаруживать рои, перехватывающие всего около 4–5% звёздного излучения.
Именно спокойные галактики оказались наиболее удобными для такого поиска. В них инфракрасное излучение имеет сравнительно предсказуемое происхождение — например, от пыли вокруг стареющих звёзд. Поэтому дополнительный компонент заметен гораздо лучше. Для галактик со звездообразованием ситуация сложнее: нагретая межзвёздная пыль сама создаёт «инфракрасный избыток», и для уверенного обнаружения гипотетического роя он должен перехватывать уже порядка 20% энергии звёзд. Ещё одна проблема — активные галактические ядра, чья горячая пыль в данных наблюдений может быть принята за спектр технологического отходящего тепла.
На реальных данных ни одна из 129 галактик не получила статистически убедительного предпочтения в пользу модели с роем Дайсона. Для спокойных галактик без доминирующего активного ядра медианный верхний предел на долю перехватываемого излучения составил всего 0,3%. На уровне всей исследованной выборки отсутствие обнаружений означает, что не более 2,6% галактик могут содержать рои, перехватывающие около 25% звёздного излучения, с доверительным интервалом 95%.
При этом авторы показывают, как отличить потенциальный техносигнал от астрофизических событий. Особенно полезна пространственная структура: излучение от галактического роя должно распространяться по звёздному диску, тогда как активное ядро концентрируется в центре, а пыль, связанная со звездообразованием, повторяет структуру спиральных рукавов. В качестве дополнительных проверок предлагаются конкретные спектры, а также наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне. В перспективе широкопольные данные PRIMA смогут уточнить холодную составляющую спектра, после чего наиболее интересные кандидаты можно будет проверять с помощью данных от JWST.
Таким образом, хоть работа не обнаружила внеземную цивилизацию — зато существенно сузила пространство поиска и показала, где такой поиск имеет наибольшие шансы на успех. Авторы считают наиболее перспективными внешние области старых, спокойных галактик: там меньше естественного инфракрасного «шума» от активных ядер и звездообразования. Причём разработанная методика потенциально масштабируема на миллионы галактик с уже существующими многоволновыми наблюдениями, превращая поиск сфер Дайсона из отдельных догадок о необычных объектах в статистический поиск технологических маркеров по большой выборке.
