Псевдо-Дайсоновские Объекты: мысли вслух о звезде Табби, астроинженерных конструкциях и "астроинженерных конструкциях"
Здесь я хотел бы развить идею о возможности существования естественных объектов, которые при определенных условиях могут наблюдаться как артефакты внеземных цивилизаций. Предлагаю далее называть их Псевдо-Дайсоновскими Объектами (ПДО/PDO). (Явно напрашивается определенная аналогия с НЛО/UFO - природными или антропогенными объектами и явлениями, также принимаемыми наблюдателями за проявления деятельности внеземного разума).
В качестве модели рассмотрим молодую звездную систему до образования планет, состоящую из центральной звезды и газопылевого протопланетного диска. Теперь предположим, что протопланетный диск аномально богат сложными углеводородами, способными образовывать длинные полимерные цепочки. Почему? Пока этот вопрос отложим.
Итак, пылевые частицы в диске покрываются слоем углеводородов, образующих длинные полимерные цепочки, которыми в областях высокой концентрации сцепляются друг с другом. Под действием корпускулярного, светового и теплового излучения звезды на внутреннем краю протопланетного диска происходит их полимеризация, и спекание протяженных пленок из пыле-углеводородного материала. Термин «пленка» здесь означает, что толщина объекта крайне мала по сравнению с другими размерами. На самом деле материал является рыхлым и его толщина довольно значительна, но полимеризация прекращается, как только излучение звезды значительно ослабляется ранее сформированными слоями. Образованный таким образом ПДО может иметь значительные размеры и обладает свойствами солнечного паруса. Под воздействием светового излучения звезды он ориентируется плоскостью перпендикулярно к потоку излучения, но может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости. Его предельные размеры в общем случае определяются прочностью материала на разрыв при данной температуре и механическими напряжениями от совокупного действия светового давления (величины второго порядка малости) и центробежных сил при вращении.
Формирование ПДО возможно в достаточно узкой зоне. Несколько ближе к звезде - начнется размягчение полимеров и затем испарение углеводородов, несколько дальше - температура будет недостаточной для полимеризации. Кроме того, в этой области еще не должно быть планетезималей, под действием гравитационных возмущений которых ПДО могут слипаться в комки, образуя те же планетезимали. Интересно, что в этот период на большой внутренней (ближней к звезде) поверхности ПДО может происходить синтез большого количества сложных органических молекул.
Значительное влияние на формирование ПДО, кроме состава протопланетного облака, может оказывать и характер самой звезды. Если под действием инфракрасного излучения может происходить спекание сложных молекул в полимеры, то ультрафиолетовое и более жесткое излучение, напротив, их разрушает. От соотношения интенсивности двух противоположных процессов могут зависеть конечные размеры ПДО и сама возможность их существования.
В дальнейшем ПДО, хотя их отражательная способность и невелика - их поверхность достаточно темная за счет включений пыли - движутся под давлением светового потока от звезды как солнечные паруса, постепенно удаляясь от звезды, при этом их орбиты в общем случае могут быть не-Кеплеровскими, и являются естественными аналогами Dyson Dots. Для темных ПДО в области, близкой к звезде, также может быть достаточно заметен эффект Ярковского - возникновения реактивной тяги у неравномерно нагретого тела за счет переизлучения его нагретой поверхностью поглощенной энергии в инфракрасном диапазоне.
При образовании крупных планет из протопланетного диска внутреннее пространство звездной системы вскоре будет «очищено» ими от ПДО - причем накопленная на поверхности ПДО сложная органика может являться материалом для дальнейшего развития на поверхности планет простейших биологических форм.
На удаленных орбитах при низких температурах ПДО могут сохраняться так же долго, как ядра комет, хотя их материал постепенно деградирует под действием галактического излучения, и крупные ПДО, особенно быстро вращающиеся вокруг оси, перпендикулярной плоскости, со временем распадаются на фрагменты. Также под действием даже слабого гравитационного взаимодействия они могут концентрироваться в обширные кластеры.
Интересна возможная наблюдаемая картина. ПДО могут перекрывать диск звезды, причем удаленные от нее - достаточно заметно, и наблюдаться как потенциальные экзопланеты транзитным методом (но не методом лучевых скоростей!), попадая, таким образом, в списки неподтвержденных экзопланет.
ПДО в молодых звездных системах на близких к звезде орбитах будут значительно нагреты, и соответственно, не только перекрывать диск звезды в оптическом диапазоне, но и излучать в инфракрасной части спектра, как классические элементы гипотетической сферы Дайсона. Правда, при этом возникнет противоречие: молодой возраст звездной системы плохо сочетается с гипотезой о высокоразвитой цивилизации, что приводит к еще менее правдоподобной гипотезе о большом парусном флоте пришельцев - тем менее правдоподобной, что насыщенный пылью протопланетный диск - не самое подходящее место для солнечных парусов, так как способствует их быстрому износу и разрушению.
Холодные ПДО на удаленных орбитах (тем более их большие неоднородные кластеры), как отмечено выше, еще в большей степени способны перекрывать наблюдаемый световой поток от звезды, но при этом практически не излучают в инфракрасном диапазоне, т. к. их температура низка. Насколько известно, именно подобная картина наблюдается у звезды Табби (WTF).
Остается нерешенным поставленный ранее вопрос о наличии большого количества сложных углеводородов в молодом протопланетном диске. По поводу звезды Табби таких данных нет. У молодых звездных систем это явление, вероятно, может быть обнаружено с помощью спектрального анализа.
Вероятнее всего, на окраинах Солнечной системы объектов, аналогичных ПДО, нет - иначе бы при наблюдениях периодически отмечалось перекрытие ими звезд. Так что вероятность этого явления представляется редкой, но не нулевой. По крайней мере, большей, чем вероятность существования крупных астроинженерных объектов. Хотелось бы более подробно рассмотреть эту возможность применительно к звезде Табби.
