Eine aktuelle Studie zeigt, dass bestimmte Konfigurationen von künstlichen Sphären und Ringen um Doppelsterne stabil sein könnten.
Die Arbeiten von Colin McInnes, veröffentlicht in den
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, belegen, dass Dyson-Ringe und -Sphären ihre Integrität in Doppelsternsystemen bewahren könnten. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven für die Suche nach fortgeschrittenen außerirdischen Zivilisationen.
Freeman Dyson hatte in den 1960er Jahren eine Sphäre vorgestellt, die einen Stern vollständig umhüllt, um dessen gesamte Energie zu nutzen. Allerdings wäre eine solche Struktur um einen einzelnen Stern instabil. McInnes untersucht Konfigurationen um zwei Sterne, bei denen sich die Gravitationskräfte ausgleichen könnten.
Die Studie identifiziert sieben Gleichgewichtspunkte für einen Ring um zwei stellare Massen. Diese Punkte ermöglichen es dem Ring, stabil zu bleiben, ohne zerstörerischen Spannungen ausgesetzt zu sein. Einige dieser Konfigurationen umschließen einen oder beide Sterne und bieten damit vielfältige Möglichkeiten für solche Megastrukturen.
Für eine Dyson-Sphäre sind die Ergebnisse ähnlich, aber komplexer. Eine Sphäre, die beide Sterne umschließt, erfährt keine resultierende Gravitationskraft, ist jedoch instabil. Im Gegensatz dazu kann eine Sphäre, die nur den kleineren der beiden Sterne umgibt, ein stabiles Gleichgewicht finden.
Diese Forschungen sind nicht nur theoretisch. Sie könnten die SETI-Forschung leiten, indem sie spezifische technologische Signaturen identifizieren. Ein Stern, der von einem Objekt mit überschüssiger Infrarotstrahlung begleitet wird, könnte auf eine Dyson-Sphäre hinweisen.
Gleichgewichtspunkte in einem Ringsystem um zwei stellare Massen.
Bildnachweis: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf028
McInnes erwägt auch verschachtelte Strukturen wie konzentrische Dyson-Sphären. Diese Konfigurationen könnten in bestimmten Sternsystemen stabil sein. Sie stellen einen ernsthaften Ansatz dar, um Zivilisationen zu entdecken, die zu solchen Konstruktionen fähig sind.
Schließlich erinnert diese Studie daran, dass Science-Fiction manchmal der Wissenschaft voraus sein kann. Die Ideen von Larry Niven und Freeman Dyson inspirieren Forscher noch immer und beweisen, dass Vorstellungskraft ein wesentlicher Motor wissenschaftlicher Entdeckungen ist.
Was ist eine Dyson-Sphäre?
Eine Dyson-Sphäre ist eine hypothetische Megastruktur, die einen Stern vollständig umschließen würde, um dessen Energie zu nutzen. Das Konzept wurde von Freeman Dyson 1960 vorgeschlagen und würde aus den Materialien eines Planetensystems gebaut werden.
Diese Struktur würde einer fortgeschrittenen Zivilisation ermöglichen, die gesamte Energie ihres Sterns zu nutzen. Dyson vermutete, dass eine solche Konstruktion durch ihre Infrarotemission sichtbar wäre, da die Sphäre durch die Absorption des Sternenlichts erwärmt würde.
Allerdings ist eine feste Sphäre um einen einzelnen Stern gravitativ instabil. Die aktuellen Arbeiten zeigen, dass Konfigurationen um Doppelsternsysteme dieses Problem lösen könnten, indem sie diesen Strukturen unerwartete Stabilität verleihen.
Diese Forschungen verbinden Astrophysik und die Suche nach außerirdischem Leben, indem sie spezifische technologische Signaturen vorschlagen, die im Universum gesucht werden sollten.
Wie kann ein Ring um zwei Sterne stabil sein?
Ein Ring um zwei Sterne kann Gleichgewichtspunkte finden, an denen sich die Gravitationskräfte aufheben. Colin McInnes hat sieben solcher Punkte identifiziert, die es einem Ring ermöglichen, stabil zu bleiben, ohne zu zerfallen.
Diese Punkte hängen von der relativen Position der beiden Sterne und des Rings ab. Einige Konfigurationen umschließen einen oder beide Sterne, während andere beide Sterne außerhalb des Rings belassen.
Die Stabilität dieser Strukturen beruht auf präzisen Berechnungen der Orbitaldynamik. Sie zeigen, dass der Ring bestimmte Zonen, sogenannte "Kollisionsmengen", vermeiden muss, in denen er schließlich mit einem der Sterne in Kontakt geraten würde.
Diese Ergebnisse erweitern die Möglichkeiten für Weltraum-Megastrukturen, indem sie zeigen, dass Doppelsternsysteme stabile Ringe oder Sphären beherbergen könnten, im Gegensatz zu Einzelsternsystemen.
Quelle: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society