Sejak fisikawan Freeman Dyson pertama kali mengajukan gagasan ini pada tahun 1960, hipotesis “bola Dyson” telah menjadi salah satu konsep paling menarik dalam pencarian kecerdasan luar bumi. Bukan hanya cangkang padat, para ilmuwan kini membayangkan “kawanan” Dyson yang terdiri dari struktur orbit yang tak terhitung jumlahnya yang menangkap hampir seluruh energi bintang.
Meskipun konsep ini telah lama dibahas dalam teori, namun masih ada pertanyaan penting: Jika konsep ini benar-benar ada, apa yang akan dilihat para astronom? Sebuah studi baru oleh Amirnezam Amiri dari Universitas Arkansas, saat ini tersedia dalam bentuk pra-cetak di arXiv dan direncanakan untuk dipublikasikan di Semestamengeksplorasi dengan tepat bagaimana struktur raksasa ini bisa terlihat melalui teleskop modern. Penelitian ini juga mengidentifikasi jenis bintang yang paling mungkin menjadi tuan rumah bagi mereka.
Katai merah dan katai putih adalah target utama
Salah satu kandidat terkuat adalah katai merah. Bintang-bintang kecil dan dingin ini adalah jenis yang paling umum di Bima Sakti dan mengkonsumsi bahan bakar nuklirnya dengan sangat lambat sehingga mereka dapat bertahan selama miliaran tahun, jauh lebih lama dari keberadaan alam semesta hingga saat ini.
Ukurannya yang relatif kecil juga membuatnya menarik dari segi teknis. Menurut penelitian tersebut, kawanan Dyson dapat mengorbit katai merah pada jarak sekitar 0,05 hingga 0,3 SA, sehingga membutuhkan bahan bangunan yang jauh lebih sedikit dibandingkan kawanan yang dibangun di sekitar bintang yang lebih besar seperti Matahari.
Katai putih mungkin lebih menarik lagi. Sisa-sisa bintang padat ini merupakan sisa inti bintang mirip Matahari yang telah kehabisan bahan bakarnya dan menyusut menjadi hanya sekitar 1% dari ukuran aslinya.
Karena kekompakannya, kawanan Dyson dapat mengorbit hanya beberapa juta kilometer di atas permukaan bintang, sehingga sangat mengurangi skala struktur yang dibutuhkan. Katai putih juga melepaskan energi dengan laju konstan selama miliaran tahun, menjadikannya sumber energi jangka panjang yang dapat diandalkan.
Bagaimana Bola Dyson Akan Mengubah Penampilan Bintang
Para astronom mengklasifikasikan bintang menggunakan diagram Hertzsprung-Russell (HR), yang memplot suhu bintang sebagai fungsi kecerahan. Bola Dyson akan mengubah lokasi munculnya bintang di peta ini secara signifikan.
Alih-alih membiarkan cahaya tampak lepas, struktur tersebut justru menyerap hampir seluruh radiasi bintang. Karena energi tidak bisa hilang begitu saja, jumlah energi yang sama harus dipancarkan kembali ke luar angkasa, tetapi dalam bentuk panas di bagian spektrum inframerah. Akibatnya, megastruktur tersebut akan menyerap cahaya bintang, menggunakan energi tersebut untuk tujuan yang dimaksudkan oleh pembangunnya, kemudian memancarkan kelebihannya sebagai panas inframerah.
Meskipun keluaran energi total bintang tetap tidak berubah, suhu nyatanya akan jauh lebih rendah. Karena diagram HR menggunakan luminositas bolometrik (yaitu luminositas di seluruh spektrum), objek akan tetap pada luminositas yang sama tetapi bergeser secara signifikan ke sisi diagram yang lebih dingin.
Tanda tangan inframerah yang unik
Perubahan suhu ini adalah salah satu prediksi penelitian yang paling mencolok. Katai merah pada umumnya memiliki suhu permukaan sekitar 3.000 K. Namun, bola Dyson di sekitarnya dapat memiliki suhu efektif serendah 50K, sekitar dua kali lipat lebih dingin.
Tidak ada bintang alami yang diketahui menempati wilayah diagram HR ini. Objek apa pun yang ditemukan di sana akan segera menjadi kandidat yang menarik untuk diselidiki lebih lanjut.
Petunjuk lain yang mungkin adalah tidak adanya debu. Bintang biasa sering kali menunjukkan emisi silikat yang terkait dengan piringan berdebu. Sebaliknya, kawanan Dyson akan terdiri dari panel radiator, bukan debu, sehingga memberikan spektrum “bersih” yang luar biasa.
Mencari kurva cahaya yang aneh
Studi ini juga menunjukkan bahwa bola Dyson yang benar-benar padat hampir pasti mustahil untuk dibuat. Perhitungan modern menunjukkan bahwa bahkan di sekitar bintang yang relatif kecil, jumlah materi yang dibutuhkan tidak realistis.
Sebaliknya, peradaban maju kemungkinan besar akan membangun banyak kolektor surya independen, meninggalkan celah di antara mereka atau memvariasikan kepadatannya di seluruh struktur. Saat komponen-komponen ini mengorbit bintang, mereka dapat menghasilkan variasi kecerahan yang sangat tidak biasa dan tidak wajar yang berbeda dengan perilaku bintang biasa.
James Webb dan perburuan megastruktur luar bumi
Teleskop Luar Angkasa James Webb sangat cocok untuk mencari struktur hipotetis ini karena berspesialisasi dalam pengamatan inframerah. Misi lama seperti WISE juga berkontribusi terhadap upaya ini.
Pada Mei 2024, para peneliti dari Proyek Hephaistos melaporkan tujuh kandidat Dyson Sphere yang menjanjikan, semuanya terkait dengan katai merah, setelah memeriksa katalog yang berisi sekitar 5 juta bintang. Salah satu kandidat kemudian dikesampingkan karena lubang hitam supermasif yang sejajar sempurna di latar belakang menjelaskan sinyal yang tidak biasa tersebut.
Ini masih menyisakan lima kandidat yang layak dipelajari lebih lanjut. Meskipun tidak ada megastruktur luar angkasa yang telah dikonfirmasi, karya Amiri memberi para astronom serangkaian petunjuk pengamatan yang dapat membantu membedakan tanda-tanda teknologi yang sebenarnya dari fenomena alam kosmik. Jika kawanan Dyson ada di suatu tempat di Bima Sakti, pengamatan inframerah di masa depan akhirnya bisa mengungkap di mana mereka bersembunyi.
