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La science et la vie dans la galaxie:

Le physicien Freeman Dyson suggéré au début des années 60 qu'une civilisation avancée établisse une vaste coquille autour de son étoile. Une telle coquille, maintenant appelée une "sphère de Dyson," absorberait l'énergie de l'étoile pour l'usage de la civilisation. Des étoiles montrant la possibilité de telles caractéristiques ont été détectées.
Sphère de Dyson

Les sphères de Dyson:

Nikolai Kardashev et la classification des civilisations extra-terrestres:

Dans les dernières décennies, plusieurs scientifiques se sont demandé quelle source d'énergie pourrait être employée dans un avenir lointain, ou quelle source de vastes quantités d'énergie seraient disponibles pour une éventuelle civilisation extraterrestre très avancée.

En 1964, l'éminent astronome soviétique Nikolai Kardashev était un membre du groupe de scientifiques russes recherchant dans l'espace des traces de la vie extraterrestre. Il a spéculé au sujet des types de société étrangères avancées qui pourraient exister, et a émit l'idée que la méthode la plus utile de classification serait de diviser de telles sociétés éventuelles selon leur consommation d'énergie:

Notre propre terre est sur le chemin qui conduit à une civilisation de la phase I, mais il nous reste bien sur un parcours immense à faire.

Freeman Dyson et les "Dysonspheres":

Freeman Dyson est un physicien né en Angleterre et de nationalité américaine qui est devenu une sorte de gourou pour des fans de science-fiction, du fait de la nature étonnamment audacieuse mais pertinente de ses spéculations basées sur les mathématiques au sujet de la nature de notre univers et des possibilités de la vie extraterrestre. En outre, Dyson a été assez avisé pour éditer ses conjectures dans des journaux scientifiques sérieux, où elles ont atteint une assistance qui aurait été rebuté et aurait refusé tout débat si elles étaient apparues en premier lieux dans les magazines populaires ou de science-fiction.

En 1959, dans un rapport succinct édité dans "La recherche de sources de rayonnements infrarouge artificiels dans les étoiles", Dyson créa immédiatement l'enthousiasme des amateurs de fiction spéculative avec cette nouvelle idée: s'il y a des sociétés technologiques sur d'autres systèmes planétaires, alors elles emploieraient de plus en plus d'énergie chaque année au fur et à mesure de leur évolution, juste comme nous. Même un taux de croissance annuel modeste de 1% dans la consommation de l'énergie, bien inférieur à notre propre doublement de la consommation d'énergie chaque décennie, mènerait à une augmentation d'un exposant 1012 (1000 milliards) en seulement 3000 ans.

Dyson a eu cette idée avant que Kardashev ait établi sa terminologie, mais il parlait clairement de la transition d'une civilisation de la phase I à une civilisation de phase II. Les ressources de la Terre ne pourraient pas supporter un taux de croissance qui serait ne serait-ce que d'une fraction minuscule de celle qui est évoquée. La seule manière dont une telle croissance pourrait être soutenue serait d'employer toute l'énergie du soleil, et la seule manière de capter toute cette énergie, suggère Dyson, serait de construire une sphère autour d'elle.

Une idée issue de la fiction spéculative:

La notion d'une telle sphère géante a été émise pour la première fois par l'écrivain Olaf Stapleton dans son roman de science-fiction "Star Makers" (les fabricants d'étoiles):

"Chaque système stellaire était entouré par une série de pièges à lumière légers, qui focalisaient l'énergie de l'étoile pour un usage intelligent."

Cependant de tels pièges de lumière sont maintenant surnommés "sphères de Dyson" ("Dysonspheres") par les amateurs de science-fiction. Si une telle sphère était construite dans notre elle le serait probablement de sorte que son rayon soit identique à la distance actuelle de la Terre au Soleil. Nous vivrions sur la surface intérieure de la sphère, faisant face au soleil. Ce serait toujours midi. Il y aurait des inconvénients. Tout d'abord, il n'y aurait aucune pesanteur à moins que nous en produisions une artificiellement mettant la sphère en rotation, mais cela limiterait la zone confortablement habitable à une ceinture autour de son équateur. A moins peut-être, que d'ici là, nous sachions produire directement de la pesanteur contrôlée. Il y aurait de la place en abondance. La superficie de l'intérieur de la sphère serait approximativement 1 milliard de fois celle de la Terre.

Les spéculateurs ont dit que les matières premières sont à notre disposition: nous pourrions commencer par employer les astéroïdes, et plus tard Mars voire Jupiter. Seul Jupiter nous donnerait assez de masse pour donner une épaisseur de 3 mètres à cette sphère. Nous pouvons à peine concevoir d'un tel plan en termes de notre technologie actuelle, mais cela pourra être très différent dans un futur très lointain ou des énergies, d'environ 1000 milliards de fois plus importantes que ce que nous connaissons de nos jours seront employées.

Dans la pratique l'idée d'une sphère ininterrompue ne fonctionnerait probablement pas. Sa rigidité même la soumettrait à des stress immense qui la mettraient probablement en pièces. Mais nous n'avons pas besoin d'envisager une sphère continue et rigide. Un compromis viable serait d'établir une coquille sphérique de différents petits mondes, peut-être million d'eux, chacun orbitant indépendamment. Beaucoup de lumière du soleil fuirait aux entre ces structures, mais nous capterions tout de même une quantité immense d'énergie. La chaleur perdue, comme sur la Terre, prendrait en grande partie la forme d'un rayonnement infrarouge, et serait libre de s'échapper loin de la coquille. Elle s'échapperait, et c'est là un point que souligne Dyson, il s'ensuit que si nous cherchions la vie intelligente ailleurs dans la galaxie, nous devrions tenter de jeter un oeil sur les objets rayonnant dans l'infrarouge. De l'extérieur, visuellement, une sphère de Dyson ressemblerait selon lui à une étoile rouge faiblement lumineuse et géante. Et elle émettrait des quantités trop élevées de rayonnements infrarouges.

Des étoiles émettant un excès d'infrarouges:

Ainsi, avons-nous détecté une étoile qui émettrait des excès d'infrarouge, et pourrions-nous - je dis bien, pourrions nous - y voir un rapport avec l'idée de Dyson?

Voici un extrait d'une publication de l'American Astronomical Society:

Session 47 - Circumstellar Disks & Shells.

Display session, Thursday, January 08
Exhibit Hall,

[47.07] New Emission-Line Stars with Infrared Excesses

C. L. Mulliss, A. S. Miroshnichenko, K. S. Bjorkman, N. D. Morrison (U.Toledo)

Nous présentons les résultats des observations spectroscopiques à haute résolution de quatre anciennes de type B avec d'impotrants excès d'infrarouges lointains (HD 4881, HD 5839, HD 224648, et HD 179218) obtenus avec le télescope 1-meter de l'observatoire de Ritter dans une gamme spectrale de 5300 - 6700 Å H\alpha\ , les doubles pics des ligne d'émission sont détectés dans HD 4881 et HD 5839, alors que HD 224648 ne montre aucune émission dans H\alpha. Les variations remarquables du profil des lignes de H\alpha\ sont aussi observées dans HD 179218 comme dans certains profils des étoiles classique de Herbig Ae/Be. Des parallaxes mesurées par le satellite HIPPARCOS ont été employées pour déterminer les positions des étoiles dans le diagramme HR. Les deux anciennes étoiles sont localisées presque 1^m au-dessus de la séquence principale et sont probablement un nouveau type d'étoiles. HD 224648, ayant un faible excès dans l'infrarouge proche, est probablement une jeune étoile en séquence principale. HD 179218, qui montre le plus grand excès dans l'infrarouge proche et lointain des quatre étoiles, est probablement une étoile en pré-séquence Herbig Be. Cette étoile n'appartient à aucune région connue de formation d'étoiles, mais elle montre une nébuleuse compacte qui est semblable à celle de jeunes étoiles isolée de masse intermédiaire.

Donc HB179218 a le plus grand excès en infrarouge d'un groupe d'étoile, et montre une nébuleuse compacte qui l'entoure. Nous sommes laissés face à la question de la nature artificielle ou naturelle de cette nébuleuse compacte. Si elle est naturelle, elle explique l'excès d'infrarouge, étant chauffée par l'étoile.

Mais si quelqu'un nous disait que "aucune sphère de Dyson n'a été jamais détectée", nous devons maintenant répondre: "est-ce si sûr?"

Discussion:

Voici trois recherches de sphères de Dyson sur http://www.seti-inst.edu/searches/searches-list.html:

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 < 1.7
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.

En bref, le SETI semble avoir recherché des sphères de Dyson et n'a pas trouvé ce qui pourrait correspondre à leurs critères semble-t-il. Mais il n'y a eu aucune recherche vraiment complète de sphères de Dyson.

Pourtant, des nouvelles bien troublantes sont publiées sans pour autant que le rapprochement ne soit fait...

Malheureusement, les astronomes et les chercheurs de SETI continuent à rechercher des signes de la vie assumant des perspectives humaines, c.-à-d., sur les étoiles visibles, des communications à base d'onde radio orientées vers nous, plutôt que de perspectives dictées par les limites des lois de la physique. Seules des recherches sur l'ensemble du ciel, avec de longs temps d'exposition dans les gammes infrarouges sont susceptibles de détecter des sphères de Dyson de basse température. Il faut se rappeler que les civilisations du type II les plus avancées auraient moins de pertes d'énergie, d'où des Dysonspheres de basse température. Malheureusement, même les télescopes couteux, comme le SIRTF, qui ne sera pas disponible avant 2002, ont des détecteurs pour ces longueurs d'onde, typiquement, Si:As, Ge:Ga et Ge:Ga, soumis à des contraintes toujours très primitives. Il est douteux que même les télescopes très avancés, toujours dans en cours de planification, auraient les possibilités exigées pour fournir les preuves définitives pour ou contre ces objets.

Découvertes en 2006

En mars 2006, plusieurs équipes scientifiques examinant des Céphéides, des étoiles géantes en dehors de notre propre galaxie qui pulsent tous les quelques jours, ont trouvé trois d'entre elles entourées par une couche de matière assez lumineuse, un "cocon". Une équipe menée par Antoine Mérand de l'Observatoire De Paris et du réseau CHARA à l'observatoire du Mont Wilson en Californie a trouvé des cocons semblables autour de l'étoile polaire et de Delta Cephei. Pierre Kervella de l'Observatoire de Paris, qui est l'auteur principal du rapport sur ces découvertes dans le Journal of Astronomy and Astrophysics, a trouvé une telle enveloppe autour de L Carinae, la plus lumineuse des Cephéides dans le ciel, 180 fois plus grande que le soleil, tandis qu'une de ces étoiles enveloppées est 400 fois plus brillante que le soleil.

Ces cocons sont environ deux à trois fois plus grands que les étoiles et environ 4 pour cent aussi lumineux, ce qui est très lumineux considérant que ces étoiles pulsantes sont elles-mêmes incroyablement radiantes.

Précédemment, les astronomes avaient trouvé des indices que certaines Céphéides ont des enveloppes, notamment une étoile désignée RS Rup. Mais maintenant, après avoir examiné plus de Céphéides, il s'avère que ce n'est pas un phénomène rare.

Les astronomes sont assez déroutés par cette découvertes. Ils auraient pensé que ces cocons brûleraient. Actuellement, ils n'ont aucune explication pour le phénomène. Aucun d'eux ne semble avoir suggéré les hypothétiques sphères de Dysonspheres, et il n'y a aucune évidence que ces cocons soient des sphères de Dyson - lire cette page depuis le début - cependant, jusqu'à ce qu'une certaine théorie puisse expliquer le phénomène, j'ai pensé qu'il vaut la peine de mentionner cette découverte ici.

Découverte en 2016

En 2016, les choses changent et il n'est plus tabou de se demander si les anomalies de "l'étoile de Tabby" ne seraient pas signes d'une sphère de Dyson.

Conclusion:

Aucune conclusion soit positive soit négative ne doit être émise pour le moment.

Références:

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Cette page a été mise à jour le 14 mars 2006.