Где-то во Вселенной развитая цивилизация могла научиться строить гигантские сооружения вокруг звёзд и использовать их энергию в огромных масштабах. Такие гипотетические конструкции называют сферами Дайсона — в честь физика Фримена Дайсона, предложившего эту идею в 1960 году.
Полностью скрыть подобное сооружение было бы трудно. Даже если оно поглощало бы свет звезды, собранная энергия в итоге должна была бы выделяться в виде тепла. Поэтому астрономы ищут звёзды с необычно сильным инфракрасным излучением, которое может оказаться следом работающей мегаструктуры.
Проект «Гефест» проанализировал около пяти миллионов звёзд Млечного Пути. Исследователи искали объекты, испускающие больше инфракрасного света, чем положено обычной звезде. После нескольких этапов проверки осталось семь кандидатов, а два из них выглядели особенно убедительно.
Именно их решили изучить с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Первые же снимки показали, что обе звезды не окружены сферами Дайсона. Источниками загадочного теплового свечения оказались далёкие галактики, почти идеально расположившиеся за ними.
На коротких инфракрасных волнах была хорошо видна сама звезда. Но по мере перехода к более длинным волнам она тускнела, а рядом проявлялся второй источник. Более ранний телескоп не мог разделить эти объекты и воспринимал звезду вместе с фоновой галактикой как единое целое с необъяснимым избытком инфракрасного излучения.
За первым кандидатом скрывалась галактика, окутанная горячей пылью. Вероятно, её центральная сверхмассивная чёрная дыра нагревает огромные облака вещества, заставляя их ярко светиться в инфракрасном диапазоне.
За второй звездой находилась пылевая галактика с очень интенсивным образованием новых звёзд. Она также естественным образом производит именно то тёплое инфракрасное излучение, которое астрономы пытаются обнаружить при поиске сфер Дайсона.
Особенно убедительно выглядел первый кандидат. Он прошёл все предварительные проверки и считался наиболее перспективным. Однако «Джеймс Уэбб» обнаружил галактику всего примерно в одной угловой секунде от звезды. По словам исследователей, это сравнимо с попыткой рассмотреть монету с расстояния около пяти километров.
Второй случай оказался ещё сложнее. Фоновая галактика имела неоднородную структуру, а звезда случайно находилась почти точно на одном из её самых ярких участков. На тех длинах волн, где галактика сияла особенно сильно, звезда практически исчезала на её фоне. Отделить её свет удалось главным образом благодаря характерным длинным лучам на снимках телескопа.
Хотя признаков инопланетных мегаструктур найти не удалось, исследование нельзя считать неудачным. Астрономы обнаружили две интересные галактики, которые иначе могли остаться незамеченными, и столкнулись с одной из самых убедительных природных имитаций сферы Дайсона.
Для разделения света звёзд и далёких галактик исследователям пришлось разработать новые методы обработки данных. Обнаруженные сочетания объектов также могут пригодиться будущим крупным телескопам: близкие звёзды можно будет использовать как ориентиры для более точного изучения расположенных за ними галактик.
Главный результат работы заключается в том, что учёные теперь знают одного из самых опасных ложных кандидатов — редкую пылевую галактику, почти незаметную в обычном свете, но чрезвычайно яркую в среднем инфракрасном диапазоне.
По словам авторов, молодые научные направления развиваются именно благодаря тщательной проверке подобных ошибок. Будущие поиски смогут использовать весь пройденный путь — от первоначального отбора объектов до радионаблюдений и проверки телескопом «Джеймс Уэбб». Кандидаты, которые выдержат такую проверку, действительно заслужат пристального внимания.
Работа опубликована на сервере предварительных научных публикаций arXiv.
