宇宙人の巨大構造物「ダイソン球」の候補を天文学者が報告したがどう見るべきか？

2024年5月23日

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異星の技術的文明の証拠を探す方法は3つある。1つは、彼らが自分たちの存在を伝えようとする意図的な試み、例えばラジオ放送を通じてを探す方法。もう1つは、彼らが太陽系を訪れた証拠を探す方法。そして3つ目の方法は、宇宙での大規模な工学プロジェクトの痕跡を探すことだ。

天文学者のチームは、この3つ目の方法を選び、最近の天文調査データを精査して、さらなる分析に値するダイソン球（Dyson sphere）と呼ばれる異星の巨大構造物の候補を7つ特定した。

これは、星々の中から「奇異なもの」、つまり異星人の巨大構造物かもしれない天体を探す詳細な研究である。しかし、著者らは過剰な主張をしないよう注意している。これらの7つの物体はすべて地球から1,000光年以内に位置する「M型矮星」であり、これは太陽よりも小さく明るさが劣る星のクラスである。

ダイソン球は、物理学者Freeman Dysonが1960年に提唱したもので、先進文明が星のエネルギーを利用する方法として提案された。浮遊するエネルギー収集装置や工場、居住地から成り、それらが次第に空間を占めるようになり、最終的には星全体を球のように囲むというものである。

Dysonが気づいたのは、これらの巨大構造物には観測可能な特徴があるということだ。Dysonの言うの特徴（今回の研究チームが探したもの）は、赤外線放射の大幅な過剰である。これは、巨大構造物が星から発せられる可視光を吸収するが、すべてを利用することは出来ない。そのため、余剰のエネルギーをはるかに長い波長の赤外線として「捨てる」する必要があるためだ。

残念ながら、このような光は、ガスや塵の円盤、または彗星やその他のデブリの円盤など、多くの他のものの特徴でもある。しかし、この7つの有望な候補は明らかに円盤モデルには適合しなかったため、円盤によるものではない事が分かった。

ダイソン球にはもう1つの特徴がある。それは、巨大構造物が星の前を通過する際に星からの可視光が減少することだ。このような特徴は以前に発見されたことがある。タビーの星（KIC 8462852）については、多くの非常に異常な光の減少が観測され、それが異星の巨大構造物による可能性があるということで大きな興奮を呼んだ。

赤外線（左）と紫外線（右）でそれぞれ観察したタビーの星

おそらく、それは異星の巨大構造物ではないだろう。彗星の雲が塵の雲を通過するなど、さまざまな自然の説明が提案されている。しかし、それは奇妙な観測である。この7つの候補について明らかな追跡調査は、この特徴を探すことだ。

ダイソン球の否定

ダイソン球が存在しない可能性も十分にある。私は、それが存在する可能性は低いと考えている。しかしそれは、存在しえないというわけではなく、そのような巨大構造物を建設できる文明は、そもそもそれを必要としないだろうという意味である（もしそれが巨大なアートプロジェクトでなければ）。

Dysonがこのような巨大構造物を考慮した理由は、先進文明が膨大なエネルギーを必要とするだろうという仮定に基づいていた。同時期に天文学者Nikolai Kardashevは、文明の進歩を評価するための尺度を提案した。それはほとんど完全にエネルギー消費に基づく物だった。

1960年代、これはある意味で理にかなっていた。歴史を振り返ると、人類は技術の進歩と人口の増加に伴い、エネルギー消費を指数関数的に増加させ続けてきたため、この増大する需要を未来にまで想定して考えたのである。

しかし、過去50年間、特にここ10年で、私たちの世界的なエネルギー使用量ははるかにゆっくりと増加するようになってきた。さらに、DysonとKardashevは、これらの膨大なエネルギーが何に使われるかについては特定しておらず、先進的な異星文明が何をするためにそれを必要とするのかを合理的に仮定していただけである。

しかし、私たちが未来の技術を見据えると、効率性、小型化、ナノテクノロジーが約束するのは、はるかに低いエネルギー使用量である（ほぼすべての技術のワット当たりの性能は常に向上している）。

簡単な計算によると、地球からの距離で太陽のエネルギーの10％を集めるためには、地球1億個分の表面積が必要である。そして、超高度な技術があって、巨大構造物をわずか10kmの厚さにできたとしても、それを建設するためには地球100万個分の材料が必要である。

重大な問題は、太陽系には固体材料が地球約100個分しか含まれていないため、先進的な異星文明は10,000の惑星系のすべての惑星を解体し、それを星に運んでダイソン球を構築する必要があることである。1つのシステムで利用可能な材料でそれを行うには、構造物の各部分の厚さはわずか1メートルでなければならない。

これは、惑星系に存在するすべての元素を使用する場合を仮定している。例えば、構造を作るために大量の炭素が必要であれば、数百万の惑星系を解体してそれを手に入れる必要がある。今、私は超高度な異星文明がこれを行えないと言っているわけではないが、それは大変な仕事だ。

また、文明がダイソン球を建設する能力を持つ段階に達した時点で、星を利用するよりもエネルギーを得るためのより良い方法を持っていると強く疑う（どうやってかはわからないが、彼らは超高度な文明である）。

私が間違っているのかもしれないが、見て損はないだろう。

本記事は、Simon Goodwin氏によって執筆され、The Conversationに掲載された記事「Dyson spheres: astronomers report potential candidates for alien megastructures – here’s what to make of it」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。