O conceito de esfera de Dyson foi popularizado pelo físico teórico Freeman Dyson na década de 1960 como uma solução para o problema de consumo de energia que excede as capacidades do planeta de uma civilização. A própria esfera é construída em torno da estrela do sistema planetário, uma megaestrutura que coleta a energia da estrela na fonte.
O artigo de Dyson propôs que as emissões infravermelhas de energia térmica podem escapar à medida que a estrutura Dyson captura e converte a energia estelar, o que poderia hipoteticamente denunciar a presença de estruturas hipotéticas. Esta assinatura infravermelha, se pudéssemos detectá-la, nos permitiria localizar civilizações alienígenas.
Liderada pelo astrônomo Tiger Yu-Yang Hsiao, da Universidade Nacional Tsing Hua, em Taiwan, uma equipe de pesquisadores levou o conceito um passo adiante, considerando que a esfera de Dyson poderia estar disposta em torno de um buraco negro.
"Neste estudo, consideramos uma fonte de energia de uma civilização do Tipo II ou III bem desenvolvida. Eles precisam de uma fonte de energia mais poderosa do que seu próprio sol", escrevem os pesquisadores em seu artigo publicado na Royal Astronomical Society.
A única coisa pela qual os buracos negros são conhecidos, acima de tudo, é seu poderoso campo gravitacional que engole tudo que se aproxima o suficiente. Em seu artigo, a equipe considera alguns desses processos: o disco de acreção de material girando em torno de um buraco negro, superaquecido pelo atrito a até milhões de graus; Radiação Hawking, a radiação teórica de corpo negro emitida por buracos negros proposta por Stephen Hawking; além de outros fenômenos potencialmente relevantes.
Com base em modelos de buracos negros de até 4 milhões de vezes a massa do Sol, Hsiao e seus colegas conseguiram determinar se uma esfera de satélites seria capaz de coletar efetivamente a energia de alguns desses processos.
"A maior luminosidade pode ser coletada de um disco de acreção, chegando a 100 mil vezes a luminosidade do Sol, o suficiente para manter uma civilização Tipo II", escreveram os pesquisadores.
As estruturas seriam detectáveis na seguinte proporção: quanto mais quentes fossem as esferas de Dyson, mais visíveis na faixa ultravioleta e esferas mais frias seriam visíveis no infravermelho, assim como o próprio Dyson previu. No entanto, dado que os buracos negros ativos já emitem muita radiação em ambas as faixas de comprimento de onda, seria mais fácil falar do que fazer a detecção do excesso de Dyson.
A equipe sugere que fazer outras medições, como mudanças na luz conforme o buraco negro é minuciosamente afetado pela gravidade da esfera, pode ajudar a revelar onde essas estruturas podem estar escondidas.
