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Depuis des siècles, nous fixons le ciel en nous demandant si nous sommes seuls dans l’Univers. En 1960, un physicien britanno-américain a formulé une hypothèse impliquant une étonnante technologie céleste, qui nous permettrait de détecter plus facilement la présence de civilisations extraterrestres.

De gigantesques flottes de satellites

La théorie de Freeman Dyson prévoyait que si les besoins énergétiques d’une société extraterrestre dépassaient les capacités de sa planète, celle-ci pourrait construire une mégastructure appelée « sphère de Dyson » autour de son étoile hôte afin d’exploiter l’énergie à grande échelle. N’étant pas techniquement une sphère, celle-ci serait composée d’une flotte de satellites en orbite ou stationnaires capables de convertir l’énergie solaire en énergie exploitable. Selon le scientifique, un tel processus pourrait créer de la chaleur résiduelle, et donc des signaux infrarouges anormaux susceptibles d’être détectés par nos instruments.

De récentes recherches publiées dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society suggèrent que ces sphères pourraient être encore plus audacieuses : les extraterrestres pourraient également les construire autour des trous noirs.

Tiger Yu-Yang Hsiao et ses collègues de l’université nationale Tsing Hua de Taïwan ont étudié la physique sous-tendant certaines questions passionnantes : Comment fonctionnerait une sphère de Dyson autour d’un tel monstre cosmique ? Quelle quantité d’énergie pourrait-elle recueillir, et pour quel type de société extraterrestre ? Pourrions-nous détecter une telle structure depuis la Terre ?

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L’équipe s’est spécifiquement concentrée sur d’hypothétiques civilisations extraterrestres technologiquement avancées (de type II ou III selon l’échelle de Kardashev), « ayant besoin d’une quantité d’énergie supérieure à celle offerte par leur propre étoile ».

Une quantité phénoménale d’énergie

Bien sûr, rien n’échappe à l’attraction gravitationnelle phénoménale d’un trou noir. L’équipe s’est donc penchée sur les processus à forte intensité énergétique au-delà de l’horizon des événements (où un disque de matière surchauffée tourbillonne autour du trou noir comme le ferait l’eau autour d’une improbable canalisation cosmique). En examinant des modèles de trous noirs de différentes tailles (dont les masses allaient de celle du Soleil à celle du monstre supermassif au cœur de notre galaxie), ils ont découvert qu’une sphère de satellites pouvait effectivement absorber l’énergie générée par plusieurs de ces processus.

« Nos résultats suggèrent que pour un trou noir de masse stellaire, le disque d’accrétion pourrait fournir des centaines de fois plus de luminosité qu’une étoile de la séquence principale », écrivent les chercheurs.

Si celui-ci atteignait 20 masses solaires, la quantité d’énergie fournie serait équivalente à celle glanée par des sphères de Dyson placées autour de 100 000 étoiles classiques, contre 1 million pour un trou noir supermassif. Et il ne s’agirait encore une fois que de l’énergie captée par le disque d’accrétion.

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« Si une sphère de Dyson en recueillait également d’autres types, notamment cinétique, provenant des jets relativistes, l’énergie totale glanée serait environ cinq fois plus importante », souligne Hsiao.

Les sphères de Dyson seraient potentiellement détectables par les technologies terrestres

Mais ces structures seraient-elles détectables par les technologies terrestres ? L’équipe a estimé que si ces dernières étaient placées autour d’un trou noir de masse stellaire dans notre galaxie, nous pourrions repérer leur chaleur « perdue » dans les longueurs d’onde ultraviolettes, optiques et infrarouges à l’aide des plus puissants télescopes actuels (Hubble), ou via l’analyse des données massives provenant de programmes semblables au Sloan Digital Sky Survey.

Les trous noirs émettant beaucoup de rayonnement, les chercheurs rappellent toutefois que les signaux provenant d’une sphère de Dyson risqueraient d’être noyés dans le bruit.

Si de telles observations venaient à être réalisées, elles pourraient probablement être confirmées par la méthode des vitesses radiales, actuellement utilisée pour détecter les exoplanètes en repérant l’infime oscillation gravitationnelle de leurs étoiles.

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