Freeman John Dyson è un matematico e fisico teorico britannico, famoso in tutto il mondo per la sua ricerca nel campo dei quanti.
Nel 1960, in un articolo pubblicato su Science dal titolo "Ricerca di sorgenti artificiali di radiazione infrarossa stellare", Dyson ha teorizzato che una civiltà extraterrestre tecnologicamente avanzata potesse essere in grado di circondare la propria stella con strutture artificiali in grado di produrre energia in maniera estremamente efficiente. Essendo infatti vicine alle radiazioni luminose e termiche emesse dalla stella, queste strutture potrebbero produrre elevate quantità di energia per un periodo virtualmente illimitato.
La sfera di Dyson, a livello pratico, potrebbe essere strutturata secondo diverse configurazioni:
Sciame di DysonQuesto concetto di sfera di Dyson prevede uno sciame di satelliti artificiali che accumulano l'energia solare attraverso pannelli solari. Lo sciame orbita attorno alla stella, raccogliendone l'energia luminosa e trasferendola attraverso lo spazio tramite un sistema laser o a microonde estremamente potente. Il problema con questo sistema a sciame sarebbero le continue correzioni orbitali che ogni singolo satellite dovrebbe eseguire. Se anche lo sciame seguisse una formazione ad anello (Dyson ring) condividendo la stessa orbita, le perturbazioni gravitazionali generate dalla stella costringerebbero lo sciame a continue correzioni di rotta per poter mantenere l'orbita.
Guscio di DysonContrariamente allo sciame di Dyson, il guscio è costituito da una struttura solida attorno alla stella che ne altera l'emissione energetica ed assorbe la quasi totalità della radiazione solare. Una struttura del genere comporterebbe la costruzione di un'enorme superficie, sfruttabile anche per costruire zone abitabili.
La creazione di un guscio di Dyson che circondasse il nostro Sole, ad esempio, con il raggio di 1 Unità Astronomica avrebbe una superficie 550 milioni di volte superiore a quella terrestre, intercettando un'energia tale da rappresentare 3.300.000.000.000 volte quella attualmente consumata dall'intero genere umano in un anno.
Costruire una struttura simile tuttavia comporterebbe dei problemi non indifferenti, per non dire enormi viste le tecnologie attuali. Per prima cosa, per una sfera del diametro ipotizzato non ci sono sufficienti materiali costruttivi in tutto il Sistema Solare per poterla realizzare. La sfera inoltre sarebbe suscettibile ai capricci di asteroidi, comete, meteore ed altri sassi spaziali.
Bolla di DysonLa bolla di Dyson è l'ampliamento del concetto di sciame di Dyson. Una nuvola di strutture indipendenti vengono posizionati nello spazio, ma non seguono un'orbita attorno alla stella-generatore. Ogni satellite sarebbe dotato di una vela solare o di un sistema in grado di bilanciare l'attrazione gravitazionale della stella.
Questo consentirebbe di poter cambiare la distanza tra i satelliti e la stella senza dover utilizzare grosse quantità di energia per poter uscire da un'orbita. Oltre al fatto che i materiali necessari per la costruzione di un sistema di satelliti di questo tipo non è paragonabile alle quantità necessarie per realizzare un guscio di Dyson: si calcola che la quantità di materiale necessaria per mettere in atto un progetto di questo tipo è pari alla massa dell'asteroide Pallas, un corpo roccioso del diametro di circa 550 km.
Niven ringSebbene non sia stata un'idea di Dyson ma di Larry Niven nel suo romanzo "Ringworld", si può considerare una sfera di Dyson anomala, un passo intermedio tra la sfera di Dyson ed un pianeta. Si tratta di un anello che circonda una stella, dotato di quartieri abitativi di impianti di energia.
La strutture di Dyson sono anche considerate un target per la ricerca di civiltà extraterrestri. Come ipotizza Michio Kaku, una civiltà di tipo 2 sarebbe in grado di ottenere energia dalle stelle, forse circondando questi enormi reattori nucleari cosmici con delle sfere di Dyson. Questo fornirebbe una quantità incredibile di energia, e consentirebbe a noi osservatori di poter rilevare (in via del tutto teorica) la presenza di una sfera di Dyson attraverso lo studio della luminosità di una stella e delle sue perturbazioni.
Il progetto SETI cerca vita extraterrestre anche tentando di rilevare possibili sfere di Dyson attraverso le emissioni infrarosse di stelle simili alla nostra. Sappiamo infatti che uno sciame di Dyson potrebbe essere costruito con le tecnologie attuali, con molto tempo a disposizione e costituendo uno sciame di satelliti in orbita attorno al Sole; per il guscio di Dyson invece le cose sarebbero più complicate, per via della quantità di materiali ed i problemi di natura strutturale coinvolti nella realizzazione di un'opera così imponente. Ma in via teorica è possibile, ed una civiltà extraterrestre avanzata potrebbe essere capace di realizzare un guscio del genere.
Di ricerche attive sulle sfere di Dyson ne sono state effettuate nella storia del SETI, in particolare negli anni 80. Niente di conclusivo, solo qualche sospetto. Eccone alcune:
DATE: 1980
OBSERVER(S): WITTEBORN
SITE: NASA - U OF A, MT. LEMMON
INSTR. SIZE (M): 1.5
SEARCH FREQ.(MHz): 8.5 microns - 13.5 microns
FREQUENCY RESOL.(Hz): 1 micron
OBJECTS: 20 STARS
FLUX LIMITS (W/m**2): N MAGNITUDE EXCESS <>
TOTAL HOURS: 50
REFERENCE:
COMMENTS: Search for IR excess due to Dyson spheres around solar
type stars. Target stars were
chosen because too faint for spectral type.
DATE: 1984
OBSERVER(S): SLYSH
SITE: SATELLITE
INSTR. SIZE (M): RADIOMETER
SEARCH FREQ.(MHz): 37x10**3
FREQUENCY RESOL.(Hz): 4x10**8
OBJECTS: ALL SKY 3K BB
FLUX LIMITS (W/m**2): T/T =< .01
TOTAL HOURS: 6000
REFERENCE: 27
COMMENTS: Lack of fluctuations in 3K background radiation on
angular scales of 10**-2 Strd. rules
out optically thick Dyson spheres radiating more than 1 solar
luminosity within 100 pc.
DATE: 1987
OBSERVER(S): TARTER, KARDASHEV & SLYSH
SITE: VLA
INSTR. SIZE (M): 26 (9 ANTENNAS)
SEARCH FREQ.(MHz): 1612.231
FREQUENCY RESOL.(Hz): 6105
OBJECTS: G357.3-1.3
FLUX LIMITS (W/m**2):
TOTAL HOURS: 1
REFERENCE:
COMMENTS: Remote observation (by VLA staff) of IRAS source near
galactic center to determine if
source could be nearby Dyson sphere. Source confirmed as OH/IR
star.
C'è chi sospetta inoltre (senza purtroppo avere prove) che la nebulosa planetaria chiamata "Cygnus Bubble" possa essere una sfera di Dyson.
Fonte: http://www.ditadifulmine.com/2010/03/sf ... tella.html