En konstnärs tolkning av en Dyson-sfär som består av satelliter som kan samla energi från en stjärna.
Freeman Dyson kan vara borta, men hans berömda främlingjaktidé kommer sannolikt att fortsätta långt in i framtiden.
Dyson, en kvantefysiker som dog vid 96 års ålder den 28 februari, återkallade i en intervju 2003 hur han först avancerade sitt begrepp om en "Dyson-sfär", som kan förråda förekomsten av en avancerad främmande civilisation. Det var via en artikel från 1960 i tidskriften Science som heter "Sök efter artificiella stjärnkällor för infraröd strålning."
Dyson skrev artikeln precis som forskare började leta efter tecken på främmande intelligens med radioteleskop. 1960-stycket noterade, sade Dyson, att radio är ett bra medium för sökning - men bara om utlänningar är villiga att kommunicera. Om utlänningarna förblev tyst skulle du behöva leta efter deras värmeavfall från rymden med hjälp av infraröda sensorer.
"Tyvärr tilllade jag i slutet av den kommentaren att det vi letar efter är en konstgjord biosfär," sade Dyson i den 45 minuters intervjun från 2003, som är på YouTube: s MeaningofLife.tv-kanal.
Han föreställde sig en svärm av föremål som kunde maskeraderas som damm på avstånd, tillade han, men hans val av ord ledde till en oavsiktlig arv.
"Science fiction-författarna fick sedan tag i den och föreställde sig att biosfären innebär en sfär - det måste vara någon stor, rund boll. Och så, ur det, kom dessa konstiga idéer, som hamnade på"Star Trek.'"
En av Dysons döttrar skickade fysikern en videoband av ett avsnitt från 1987 av "Star Trek: The Next Generation" som heter "Relics", sade Dyson. Handlingen följer ett nödanrop som hörs av det berömda USS Enterprise-rymdskeppet; fans av serien kanske minns detta som en crossover-avsnitt med "Star Trek: The Original Series" -stjärnan Montgomery "Scotty" Scott (spelad av James Doohan).
Besättningen vrider sig i rymden mot källan till samtalet och upptäcker en enorm Dyson-sfär - som verkligen framställs som ett fast sfäriskt föremål - som omger en stjärna. Om vi skulle placera denna sfär i vårt eget solsystem, skulle det vara så stort att det skulle sträcka sig nästan så långt som om Venus omloppsbana, enligt "Star Trek" fan-webbplatsen Memory Alpha. (I avsnittet förklaras Dysonsfären som att den är så stor som två tredjedelar av jordens orbitaldiameter, och Venus 'bana är lite bortom den punkten.)
"Jag tittade på det [avsnittet], och åh ja, det är väldigt tydligt märkt [som en Dyson-sfär]; det var lite roligt att se det, men det var helt nonsens", sa Dyson i intervjun. Han tillade att namnet "Dyson sfär" är en missnöje, eftersom han ursprungligen fick inspiration från 1930-talets science fiction-författare Olaf Stapledon, som först skrev om konceptet i romanen "Star Maker."
Avbildningar som den i "Relics" har gett oss den nuvarande populära förståelsen av en Dyson-sfär, som föreställer en mammutstruktur som omger en stjärna för att fånga så mycket av sin energi som möjligt.
Tänk allas överraskning när 2015 forskare meddelade en stjärna som visade konstigt beteende, fluktuerande utan uppenbart mönster. Många idéer lades fram av upptäckteamet, inklusive tanken att det kanske var en verklig Dyson-sfär i aktion.
Denna stjärna (kallad KIC 8462852) är annars ett obemärkbart objekt. Det är lite varmare och större än jordens sol och är inte stort avstånd från oss i kosmiska termer och sitter ungefär 1480 ljusår bort från vår planet i stjärnbilden Cygnus.
Forskarna tog upp stjärnens konstiga ljusfluktuationer med hjälp av ett uppdrag för att stirra på stjärnor i flera år åt gången för att jaga exoplaneter. Stjärnan visade sig i data från NASA: s Kepler rymdteleskop, med plötsliga dimningar på upp till 22% under några dagar eller en vecka åt gången. Det var faktiskt inte astronomer som först såg mönstret; det var medborgare som studerade Keplers arbete genom folkmassan Planet Hunters-projektet på Zooniverse.org.
Forskningsteamet 2015, som leddes av astrofysiker Tabetha "Tabby" Boyajian (då vid Yale University, och nu vid Louisiana State University), kunde ursprungligen inte förklara dimningar och ljusningar genom naturfenomen som damm.
Deras upptäcktspapper i den månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society blev viral. Stjärnan fick smeknamnet Tabbys stjärna (och senare Boyajians stjärna) efter upptäckaren; Boyajian krediterar Dysons sfäridé till en av sina kollegor och inte sig själv, berättade hon till Space.com.
Ett av de bästa resultaten av tidningen var att det främjade mer samarbete mellan astronomer och de som söker efter tecken på utomjordisk intelligens, sade hon i en intervju. "Vi tittar alla på samma himmel, på samma mål, men vi blandar inte så bra. Vi går inte till samma konferenser och läser inte samma tidningar," tillade hon.
En annan lycklig bieffekt av publiciteten var att Boyajians team fick tid på Allen Telescope Array (ATA), ett nätverk med 42 radiorätter i norra Kalifornien som drivs av Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute. De flesta teleskop har begränsad tid för observationer och som sådant måste team skriva förslag för hur de planerar att använda tiden. Dessa förslag granskas sedan av andra astronomer för att avgöra vem som ska få teleskopet under en förutbestämd tidsperiod.
Boyajian och kollegor skrev ett förslag på en sida som ursprungligen avslogs, men sedan fick de en inbjudan att använda ATA ändå "eftersom det var bra publicitet", sa hon. Bonusteleskoptiden hjälpte Boyajians team att få en paus. 2017 dimmade och ljusade stjärnan flera gånger medan teleskopet siktades mot det, som hennes team diskuterade i ett papper som publicerades 2018 2018 The Astrophysical Journal Letters.
"Det här var riktigt spännande, eftersom vi kunde se detta i realtid och utlösa ett gäng andra observationer för att verkligen studera vad som hände framför stjärnan," erinrade Boyajian. Detta resulterade, tillade hon, i en "hel båtbelastning med data" när teamet undersökte stjärnans ljusstyrka i olika ljusfärger.
Det var när teamet upptäckte att mer blått ljus var blockerat än rött ljus, vilket antyder att blockeringen inte kan vara ett fast föremål som en perfekt DiSon-sfär, sa Boyajian. "Du kan föreställa dig att om du hade ett fast föremål att gå framför en ljuskälla, skulle det blockera allt det lika," förklarade hon.
År 2019 gynnade vissa astronomer förklaringar som svärmar av kometer eller klumpade dammmoln för stjärnans konstiga beteende, men Boyajian upprätthåller stjärnan förtjänar mer studie. (Faktum är att hon arbetar på några nya artiklar om KIC 8462852.)
"Vi har fortfarande ännu inte lagt en naturlig förklaring till det," sade hon. "Typiskt, när du har damm som omger en stjärna, har du också ett infrarött överskott, vilket betyder att det glöder i det infraröda, i längre våglängder. Det ser vi inte alls.
"På toppen av dessa observationer," fortsatte hon, "har vi en annan mycket speciell fråga med stjärnan, eftersom den inte bara har dessa kortsiktiga droppar i sin ljusstyrka, utan den har också den mycket långsiktiga variationen som går tillbaka ett århundrade. [Tidigare] var den här stjärnan över 20% ljusare än den är idag. Den kastade bara en skiftnyckel i allting. "
Vissa människor håller sig vid Dysons sfärhypotesen, sade Boyajian och åberopar tanken att konstruktionen kanske förändrar ljusmönstren över tid. Hon tillade att tills teamet kan hitta en annan stjärna som denna för att göra jämförelsestudier, kan KIC 8462852 förbli ett mysterium.
"Naturen är mycket mer kreativ än vi är," sade hon och föreslog att NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) kanske kan ta upp en signal i en av de himmelområden som den studerar, så länge signalen sker inom en period på 300 dagar. För jämförelse stirrade Kepler på samma himmelblå i fyra år, inklusive en tvåårsperiod när KIC 8462852 var vilande mellan dess plötsliga dimningar.
TESS roterar mellan olika himmelområden var 27: e dag och byter utsikt över halvklotet från söder till norr (eller vice versa) ungefär en gång om året. En del av dess synfält överlappar mellan rotationssekvensen, vilket möjliggör en liten zon som kan studeras i flera månader i taget.
En mindre möjlighet till en "aha" -signal kan komma från Europas Gaia-uppdrag, som övervakar en miljard stjärnor för egenskaper inklusive rörelser och ljusförändringar, sade Boyajian. Eftersom Gaia ständigt rör sig mellan olika delar av himlen, kan den inte göra konstant övervakning - vilket innebär att om det upptäcker något intressant, skulle några observationer vara korta och ett annat uppdrag behövs för uppföljning.
Mitt i den internationella spänningen kring hennes fynd fick Boyajian ett erbjudande från en bekant av Dyson att sätta henne i kontakt med den berömda fysikern, då Dyson var cirka 91 år gammal. Hon skrev Dyson ett e-postmeddelande som kort förklarade sitt arbete och hur forskarna kämpade för att förklara beteendet enligt KIC 8462852. Till hennes glädje svarade Dyson bara 15 minuter senare med gratulationer.
"Detta är en ny typ av varelse i den himmelska djurparken, och det kommer att visa sig vara viktigt", läs en del av Dysons e-post till Boyajian. Han jämförde hennes lags fynd med upptäckten av gammastrålar på 1960-talet av USA: s Vela-satelliter, som främst var utformade för att upptäcka kärnkraftsförsök.
Dyson skrev i det e-postmeddelandet att en av teammedlemmarna bakom upptäckten av gammastrålningsbrist lade in honom om fyndet och sa att forskarna "tvekade att publicera upptäckten" eftersom "skurarna tycktes trotsa fysikens lagar." (På bara några sekunder kan gammastrålskurar producera lika mycket energi som solen kommer att producera i sin 10-miljarder år långa livstid.)
Dyson uppmuntrade forskarna att visa vad de hittills hade, med tro att med tiden skulle någon förklaring komma fram. Så publikationen gick framåt och skapade olika konkurrerande förklaringar i årtionden. En generation senare, 1991, lanserade NASA: s Compton Gamma Ray-observatorium och upptäckte ett genomsnitt av ett brast om dagen, härrörande från hela himlen.
Compton upptäckte att skurarna kommer i två smaker - längre livslängd och kortare livslängd - och det var inte förrän 2005 som båda källorna fästes ner. Långlivade skurar kommer från mycket kraftfulla supernovaexplosioner kända som hypernovor. Kortlivade skurar inträffar när två kvarvarande stjärnkroppar (kallade neutronstjärnor) kraschar in i varandra och bildar ett svart hål, eller ett svart hål sväljer en neutronstjärna.
"Det var bara en härlig e-post", sade Boyajian om Dysons ord. Hans teorier förblir relevanta för astronomi, tillade hon, när forskare kämpar med den pågående frågan om varför vi inte hittat intelligenta utomjordingar än, med tanke på storleken på vårt universum och decennierna av dedikerad sökning av Earthlings.
"Även om vi hittade dussintals, sedan hundratals, sedan tusentals planeter som finns överallt, finns det inga tecken på intelligent liv där ute med en megafon som skriker åt oss," Vi är här, "sade Boyajian.
- Fermi Paradox: Var är alla utlänningar?
- 10 exoplaneter som kan vara värd för främmande liv
- Warp drive & transporters: Hur 'Star Trek' -teknologi fungerar (infographic)
