Des étoiles froides pourraient masquer des mégastructures

Des astronomes estiment qu’il serait possible d’identifier d’éventuels essaims de Dyson en recherchant, autour d’étoiles à longue durée de vie, des signaux infrarouges inhabituellement froids et propres. Depuis que le physicien Freeman Dyson a présenté cette idée en 1960, la « Dyson sphere » figure parmi les technosignatures possibles les plus recherchées dans la quête de civilisations extraterrestres avancées.

Le principe est simple dans son énoncé : une civilisation bien au-delà de la nôtre pourrait entourer son étoile d’une « sphere » — ou, dans une compréhension plus moderne, d’un « swarm » de composants plus petits — afin de capter presque toute son énergie. Une telle structure est théoriquement possible, mais une question demeure pour les astronomes : à quoi ressemblerait-elle depuis la Terre ?

Un nouveau preprint mis en ligne sur arXiv par Amirnezam Amiri, de l’University of Arkansas, se penche sur cette question et recense les types d’étoiles où la recherche d’essaims de Dyson serait la plus pertinente. Les naines rouges apparaissent comme une catégorie prometteuse : elles sont les étoiles les plus courantes de la Voie lactée et consomment leur carburant nucléaire très lentement, ce qui leur permet de durer pendant des périodes extraordinaires. Certaines devraient survivre pendant des trillions d’années, bien au-delà de l’âge actuel de l’univers.

Parce qu’elles sont aussi bien plus petites que le Soleil, un essaim de Dyson pourrait être placé à environ 0.05 à 0.3 AU de la surface de l’étoile, ce qui réduirait la quantité de matière nécessaire à sa construction. Les naines blanches pourraient être encore plus attrayantes du point de vue de l’ingénierie : ce sont les restes denses et refroidis d’étoiles comme le Soleil, comprimés à des tailles minuscules avec des rayons d’environ 1% de leur étoile d’origine.

Autour d’une naine blanche, un essaim de Dyson pourrait orbiter à seulement quelques millions de kilomètres de la surface, rendant la construction d’une immense structure de collecte d’énergie bien moins exigeante que вокруг d’une étoile plus grande. Les naines blanches peuvent aussi émettre de l’énergie de manière régulière pendant des milliards d’années, ce qui en ferait potentiellement des sources d’alimentation fiables à long terme.

Quand la lumière stellaire devient chaleur

Reste la question de l’apparence de telles mégastructures. Les astronomes utilisent généralement le diagramme de Hertzsprung-Russell (H-R) pour classer les étoiles en fonction de leur température et de leur luminosité, mais une Dyson sphere, en bloquant toute la lumière naturelle d’une étoile, en modifierait complètement la place sur ce diagramme. L’énergie ne pouvant être ni créée ni détruite, la sphère devrait réémettre exactement la même quantité de rayonnement que celle que l’étoile lui envoie, sous forme de chaleur, ou de lumière infrarouge.

On peut donc voir une Dyson sphere comme une enveloppe qui absorbe la lumière d’une étoile, en fait quelque chose d’utile, puis la réémet sous forme de chaleur. Ce faisant, elle déplace entièrement la position de l’étoile vers la droite, là où les températures plus basses sont représentées sur le diagramme.

La luminosité, elle, ne change pas du tout : elle est simplement déplacée vers l’infrarouge, et comme les diagrammes H-R utilisent la luminosité bolométrique — c’est-à-dire la luminosité sur l’ensemble des spectres — l’objet apparaîtrait au même endroit vertical que son étoile hôte, qu’il s’agisse d’une naine rouge ou d’une naine blanche. Le point essentiel est toutefois le déplacement beaucoup plus marqué vers la droite.

Une naine rouge typique, située dans le coin inférieur droit d’un diagramme H-R, présente une température de surface d’environ 3000K degrés. Une sphère de Dyson entourant une étoile pourrait descendre jusqu’à 50K, soit deux ordres de grandeur de moins. Il n’existe pas d’étoiles naturelles dans cette zone, ce qui rendrait un tel objet particulièrement intéressant comme candidat potentiel à un essaim de Dyson.

Des signatures étranges à repérer

Un autre indice possible serait l’absence de poussière. Une étoile dépourvue de Dyson sphere montrerait généralement une raie spectrale d’émission du silicate, souvent associée à des disques poussiéreux. Or des panneaux radiateurs n’auraient pas de poussière autour d’eux, et apparaîtraient donc remarquablement « clean » pour un spectrographe qui les observe.

Dans la méthodologie de l’« swarm », il y aurait probablement des espaces entre certains collecteurs solaires, ou une épaisseur variable dans certaines parties de l’essaim. Cette configuration vise à rendre les besoins en matériaux réellement physiquement possibles, car les calculs modernes montrent qu’une sphère de Dyson complète est physiquement impossible, même avec des rayons relativement petits.

Dans le cas où de petits espaces existeraient, l’étoile se comporterait de manière extrêmement erratique, avec des courbes de lumière non naturelles à mesure que la structure tourne. Le James Webb Space Telescope, dont la spécialité est l’infrarouge, est bien placé pour surveiller ce type de structures, mais des télescopes plus anciens comme WISE sont eux aussi activement utilisés pour les rechercher.

Des candidats déjà repérés

En mai 2024, un article mettant en avant les travaux du Project Hephaistos a identifié sept forts candidats à une sphère de Dyson, tous des naines rouges, dans un catalogue de 5 millions d’étoiles. L’un d’eux a été écarté comme source possible, car un trou noir supermassif était aligné parfaitement en arrière-plan autour de l’étoile, ce qui expliquait les lectures anormales.

Il reste donc cinq autres candidats potentiels qui méritent une observation plus attentive. Ce nouveau papier ajoute un outil supplémentaire à la compréhension qu’ont les astronomes de ce qu’il faut chercher pour trouver un jour l’une de ces technosignatures insaisissables.

Référence : « Dyson spheres on H-R diagram » par Aminrezam Amiri, 26 February 2026, arXiv. DOI : 10.48550/arXiv.2602.23270. L’article a été adapté d’un texte publié à l’origine dans UniverseToday.