Les « étoiles » les plus froides de la galaxie pourraient en réalité être des mégastructures extraterrestres
Depuis que le physicien Freeman Dyson a proposé l’idée en 1960, la « sphère de Dyson » hypothétique est devenue l’un des concepts les plus intrigants dans la recherche d’intelligence extraterrestre. Plutôt qu’une seule coque solide, les scientifiques envisagent désormais un « essaim » de Dyson composé de nombreuses structures en orbite qui capturent presque toute l’énergie d’une étoile.
Un nouvel article de recherche, dirigé par Amirnezam Amiri de l’Université de l’Arkansas, actuellement disponible en pré-impression sur arXiv et prévu pour publication dans Universe, explore comment ces énormes structures pourraient apparaître à travers les télescopes modernes. L’étude identifie également les types d’étoiles les plus susceptibles de les héberger.
Les nains rouges et les nains blancs comme cibles privilégiées
Les nains rouges, ces petites étoiles froides, sont les plus courantes dans la Voie lactée et consomment leur combustible nucléaire si lentement qu’ils peuvent survivre pendant des trillions d’années, bien plus longtemps que l’univers n’a existé jusqu’à présent. Leur taille relativement petite les rend également attrayants d’un point de vue technique. Selon l’étude, un essaim de Dyson pourrait orbiter un nain rouge à une distance d’environ 0,05 à 0,3 unités astronomiques (UA), nécessitant beaucoup moins de matériel de construction qu’une structure construite autour d’une étoile plus grande comme le Soleil.
Les nains blancs, résidus stellaires d’étoiles similaires au Soleil ayant épuisé leur carburant et s’étant effondrées à environ 1 % de leur taille d’origine, pourraient être encore plus intéressants. Étant si compacts, un essaim de Dyson pourrait orbiter à quelques millions de kilomètres de la surface de l’étoile, réduisant considérablement l’échelle de la structure nécessaire. De plus, les nains blancs émettent de l’énergie à un rythme constant pendant des milliards d’années, les rendant fiables comme sources d’énergie à long terme.
L’impact d’une sphère de Dyson sur l’apparence d’une étoile
Les astronomes classifient les étoiles à l’aide du diagramme de Hertzsprung-Russell (H-R), qui trace la température stellaire par rapport à la luminosité. Une sphère de Dyson modifierait considérablement l’emplacement d’une étoile sur ce graphique. Au lieu de laisser échapper la lumière visible, la structure absorberait pratiquement toute la radiation de l’étoile. Comme l’énergie ne peut pas simplement disparaître, la même quantité d’énergie devrait être émise dans l’espace, mais sous forme de chaleur dans la portion infrarouge du spectre. En effet, la mégastructure absorberait la lumière stellaire, utiliserait cette énergie pour ses propres besoins et émettrait l’excès sous forme de chaleur infrarouge.
Bien que la production totale d’énergie de l’étoile reste inchangée, sa température apparente serait beaucoup plus basse. En raison de l’utilisation de la luminosité bolométrique dans les diagrammes H-R, l’objet conserverait la même luminosité tout en se déplaçant vers le côté plus froid du diagramme.
Une signature infrarouge unique
Ce décalage de température est l’une des prédictions les plus frappantes de l’étude. Un nain rouge typique a une température de surface d’environ 3000 K. Cependant, une sphère de Dyson environnante pourrait avoir une température effective aussi basse que 50 K, soit environ deux ordres de grandeur plus froide. Aucune étoile naturelle connue ne se trouve dans cette région du diagramme H-R, rendant tout objet découvert là-bas particulièrement intéressant pour des investigations ultérieures.
Une autre piste possible serait l’absence de poussière. Les étoiles ordinaires affichent souvent une émission de silicate associée à des disques de poussière. En revanche, un essaim de Dyson serait constitué de panneaux radiateurs plutôt que de poussière, lui conférant un spectre « propre » inhabituel.
À la recherche de courbes lumineuses étranges
L’étude souligne également qu’une véritable sphère de Dyson solide est presque impossible à construire. Les calculs modernes indiquent que même autour d’étoiles relativement petites, la quantité de matériel requise serait irréaliste. Une civilisation avancée construirait probablement un essaim de nombreux collecteurs solaires indépendants, laissant des espaces entre eux ou variant leur densité à travers la structure. À me que ces composants orbiteraient autour de l’étoile, ils pourraient produire des variations de luminosité très inhabituelles qui se démarqueraient du comportement des étoiles ordinaires.
James Webb et la recherche de mégastructures extraterrestres
Le télescope spatial James Webb est particulièrement bien adapté pour rechercher ces structures hypothétiques car il se spécialise dans les observations infrarouges. D’anciennes missions telles que WISE contribuent également à cet effort. En mai 2024, des chercheurs du Projet Hephaistos ont signalé sept candidats prometteurs de sphères de Dyson, tous associés à des nains rouges, après avoir examiné un catalogue d’environ 5 millions d’étoiles. Un candidat a été écarté car un trou noir supermassif parfaitement aligné en arrière-plan expliquait le signal inhabituel.
Cela laisse encore cinq candidats méritant une étude plus approfondie. Bien qu’aucun n’ait été confirmé comme étant des mégastructures extraterrestres, le travail d’Amiri fournit aux astronomes un nouvel ensemble d’indices d’observation qui pourraient aider à distinguer des technosignatures authentiques des phénomènes cosmiques naturels. Si des essaims de Dyson existent quelque part dans la Voie lactée, de futures observations infrarouges pourraient enfin révéler où ils se cachent.
Source : Amirnezam Amiri, Université de l’Arkansas, pré-impression sur arXiv et prévue pour publication dans Universe.
