Un groupe de scientifiques pense que nous avons peut-être déjà détecté des technosignatures provenant des sphères Dyson d'une civilisation technologique, mais cette détection est cachée dans nos vastes réserves de données astronomiques.

Une sphère Dyson est un projet d’ingénierie hypothétique que seules des civilisations très avancées pourraient construire. En ce sens, « avancé » désigne le genre de prouesse technologique presque inimaginable qui permettrait à une civilisation de construire une structure autour d’une étoile entière. Ces sphères de Dyson permettraient à une civilisation d'exploiter toute l'énergie d'une étoile.

Une civilisation ne pourrait construire quelque chose d’aussi massif et complexe que si elle avait atteint le niveau II sur l’échelle de Kardashev. Les sphères de Dyson pourraient être une technosignature, et une équipe de chercheurs de Suède, d'Inde, du Royaume-Uni et des États-Unis a développé un moyen de rechercher les technosignatures des sphères de Dyson qu'ils appellent Projet Hephaistos. (Héphaïstos était le dieu grec du feu et de la métallurgie.)

Ils ont publié leurs résultats dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. . La recherche est intitulée "Projet Hephaistos—II. Candidats à la sphère Dyson de Gaia DR3, 2MASS et WISE."

L'auteur principal est Matías Suazo, titulaire d'un doctorat. étudiant au Département de physique et d'astronomie de l'Université d'Uppsala en Suède. Il s'agit du deuxième article présentant le projet Hephaistos. Le premier est ici.

"Dans cette étude, nous présentons une recherche complète de sphères partielles de Dyson en analysant les observations optiques et infrarouges de Gaia, 2MASS et WISE", écrivent les auteurs. Il s'agit de relevés astronomiques à grande échelle conçus à des fins différentes.

Chacun d’entre eux a généré une énorme quantité de données provenant d’étoiles individuelles. "Ce deuxième article examine la photométrie Gaia DR3, 2MASS et WISE d'environ 5 millions de sources pour construire un catalogue de sphères Dyson potentielles", expliquent-ils.

Passer au peigne fin toutes ces données est une tâche ardue. Dans ce travail, l’équipe de chercheurs a développé un pipeline de données spécial pour parcourir les données combinées des trois enquêtes. Ils soulignent qu'ils recherchent des sphères partiellement achevées, qui émettraient un excès de rayonnement infrarouge.

"Cette structure émettrait de la chaleur perdue sous forme de rayonnement infrarouge moyen qui, en plus du niveau d'achèvement de la structure, dépendrait de sa température effective", écrivent Suazo et ses collègues.

Le problème est qu’ils ne sont pas les seuls à le faire. De nombreux objets naturels le font également, comme les anneaux de poussière et les nébuleuses circumstellaires. Les galaxies de fond peuvent également émettre un rayonnement infrarouge excessif et créer des faux positifs. C'est le travail du pipeline de les filtrer.

"Un pipeline spécialisé a été développé pour identifier les candidats potentiels à la sphère Dyson en se concentrant sur la détection de sources présentant des excès infrarouges anormaux qui ne peuvent être attribués à aucune source naturelle connue d'un tel rayonnement", expliquent les chercheurs.

Cet organigramme montre à quoi ressemble le pipeline.

Le pipeline n’est que la première étape. L'équipe soumet la liste des candidats à un examen plus approfondi en fonction de facteurs tels que les émissions H-alpha, la variabilité optique et l'astrométrie.

Lors du dernier montage, 368 sources ont survécu. Parmi ceux-ci, 328 ont été rejetés comme mélanges, 29 ont été rejetés comme irréguliers et quatre ont été rejetés comme nébulaires. Il ne restait que sept sphères Dyson potentielles sur environ 5 millions d'objets initiaux, et les chercheurs sont convaincus que ces sept sont légitimes.

"Toutes les sources sont des émetteurs clairs dans l'infrarouge moyen, sans contaminant clair ni signature indiquant une origine évidente dans l'infrarouge moyen", expliquent-ils.

Ce sont les sept candidats les plus forts, mais les chercheurs savent qu’ils ne sont encore que des candidats. Il pourrait y avoir d’autres raisons pour lesquelles les sept émettent un excès d’infrarouge. "La présence de disques de débris chauds entourant nos candidats reste une explication plausible de l'excès infrarouge de nos sources", expliquent-ils.

Mais leurs candidates semblent être des étoiles de type M (naines rouges), et les disques de débris autour des naines M sont très rares. Cependant, cela se complique car certaines recherches suggèrent que les disques de débris autour des naines M se forment et se présentent différemment.

Un type de disque de débris appelé Extreme Debris Disks (EDD) peut expliquer une partie de la luminosité que l’équipe voit autour de ses candidats. "Mais ces sources n'ont jamais été observées en relation avec les nains M", écrivent Suazo et ses co-auteurs.

Cela laisse l'équipe avec trois questions :"Nos candidats sont-ils d'étranges jeunes étoiles dont le flux ne varie pas avec le temps ? Les disques de débris nains M de ces étoiles ont-ils une luminosité fractionnaire extrême ? Ou quelque chose de complètement différent ?"

"Après avoir analysé la photométrie optique/NIR/MIR de ~5 x 10 ⁶ Selon nos sources, nous avons trouvé sept naines M apparentes présentant un excès infrarouge de nature peu claire qui est compatible avec nos modèles de sphère Dyson", écrivent les chercheurs dans leur conclusion.

Il existe des explications naturelles à l'excès d'infrarouge provenant de ces sept, "Mais aucune d'entre elles n'explique clairement un tel phénomène chez les candidats, d'autant plus que tous sont des nains M."

Les chercheurs affirment que la spectroscopie optique de suivi aiderait à mieux comprendre ces sept sources. Une meilleure compréhension des émissions H-alpha est particulièrement précieuse puisqu'elles peuvent également provenir de jeunes disques.

"En particulier, l'analyse de la région spectrale autour de H-alpha peut nous aider à éliminer ou à vérifier la présence de jeunes disques", écrivent les chercheurs.

"Des analyses supplémentaires sont absolument nécessaires pour dévoiler la véritable nature de ces sources", concluent-ils.