Важко передбачити поведінку розвиненої позаземної цивілізації, проте можна припустити, що для її діяльності потрібна велика кількість енергії. Один з найефективніших способів отримати цю енергію - спорудити навколо зірки сферу Дайсона, яка повністю поглинає і переробляє енергію її термоядерного синтезу. У той же час, в кінці 1990-х років астрономи виявили, що наш Всесвіт розширюється з прискоренням - отже, рано чи пізно далекі зірки опиняться за горизонтом подій і отримати з них енергію буде неможливо. Астрофізик Деніел (Ден) Хупер припустив, що досить розвинена цивілізація спробує боротися з розширенням, і перевірив, до яких наслідків це призведе.
Енергія - це ключовий фактор, що визначає розвиток цивілізації. Енергія потрібна для виробництва їжі та одягу, будівництва будинків і машин, розробки нових ліків, запуску ракет і проведення експериментів на Великому адронному колайдері. Звичайно, споживання енергії можна оптимізувати (наприклад, замінюючи лампи розжарювання світлодіодами), однак для розробки нових технологій і підвищення якості життя потужність генерації все одно доводиться нарощувати. Щороку світове енергоспоживання збільшується приблизно на два відсотки. Наприклад, у 1990 році сумарне енергоспоживання людства склало приблизно ауд 0,67 теравата (один терават = 1012 ватт), а в 2010 році - понад 16 терават.
Тим не менш, людство використовує тільки малу частину теоретично доступної енергії. Нині більшу частину енергії (близько 67 відсотків) ми отримуємо, спалюючи викопне паливо - вугілля, нафту і газ. Якщо ж уявити собі, що люди покрили всю поверхню Землі сонячними батареями або навчилися керувати термоядерним синтезом і «спалювати» водень, який міститься в океанській воді, то виробництво енергії можна було б вивести на набагато вищий рівень - близько десяти тисяч терават (ауд 1016 ватт). За оцінками футуролога Мітіо Каку, такого рівня людство може досягти протягом найближчих 100-200 років. Теоретично потужність генерації можна збільшити ще більше, оточуючи Сонце сферою Дайсона - сферичною оболонкою, яка повністю поглинає випромінювання зірки і переробляє його в корисну енергію. Передбачається, що досить розвинена цивілізація обов'язково буде споруджувати подібні об'єкти навколо своїх зірок.
Таким чином, для оцінки рівня технологічного розвитку цивілізації можна використовувати так звану шкалу Кардашева, запропоновану в 1964 році радянським астрономом Миколою Кардашевим. Згідно з цією шкалою, цивілізації I типу використовують всі доступні ресурси своєї планети (ауд 1016 ватт), цивілізації II типу повністю переробляють енергію зірки (ауд 1026 ватт), а цивілізації III типу контролюють всю галактику (ауд 1037 ватт). Екстраполюючи цю шкалу на проміжні значення, можна отримати формулу для типу цивілізації = (lg ‑ 6 )/10, де lg - це десятковий логарифм від потужності енергоспоживання, вимірюваної у ваттах. Якщо підставити в цю формулу поточне енергоспоживання Землі, можна отримати, що тип людської цивілізації - 0,72.
Як би там не було, цивілізація III типу неминуче зіткнеться з проблемою, яка завадить їй необмежено нарощувати енергоспоживання. Наприкінці 1990-х років астрономи виявили, що наш Всесвіт розширюється з прискоренням - отже, горизонт подій прискорено стискається, а всі гравітаційно не пов'язані об'єкти «розбігаються». Детальніше про прискорене розширення Всесвіту можна прочитати в інтерв'ю з фізиком Дмитром Горбуновим або в книзі Володимира Решетнікова "Чому небо темне. Як влаштований Всесвіт ". В результаті протягом наступних ста мільярдів років об'єкти, що не входять до Місцевої групи галактик (якій належить Чумацький Шлях), виявляться принципово недосяжні навіть для самої розвиненої цивілізації - далекі зірки будуть віддалятися від Місцевої групи з надсвітовою швидкістю, а тому наздогнати їх і отримати енергію буде неможливо. Розмір же Місцевої групи становить трохи більше трьох мегапарсек (один парсек = 3,26 світлового року).
З іншого боку, цивілізація може заздалегідь усвідомити, до яких наслідків призведе прискорене розширення Всесвіту, і спробує мінімізувати його наслідки, поки не стало пізно. Звичайно, безпосередньо вплинути на розширення у неї не вийде (принаймні, в рамках існуючих уявлень про фізику), однак вона може зібрати далекі зірки в Місцеву групу галактик, поки вони не опинилися за горизонтом подій. Астрофізик Деніел Хупер (Dan Hooper) оцінив здійсненність такого підприємства і описав його наслідки, які можуть «видати» існуючу розвинену цивілізацію.
Для цього фізик припустив, що цивілізація, здатна подорожувати з постійною швидкістю доль 0,001 0,1 швидкості світла, досягне далекої зірки і побудує навколо неї сферу Дайсона. Після цього вся одержувана від зірки енергія буде направлятися на її прискорення, і швидкість зірки буде рости пропорційно квадратному кореню з часу, витраченого на транспортування (так як швидкість весь час буде багато менше швидкості світла). Доцільність такого транспортування обмежуватиметься двома факторами. З одного боку, зірки із занадто маленькою масою виробляють недостатньо багато енергії, щоб набрати помітну швидкість і «обігнати» горизонт подій. З іншого боку, важкі зірки швидше випалюють паливо, і до моменту закінчення транспортування можуть повністю вигоріти (час життя зірки залежить від її маси, як В'S/) 2,5, де S - маса Сонця).
Використовуючи відомі формули, які пов'язують світність зірки з її масою, вчений розрахував, наскільки далекі і важкі зірки зможе зібрати розвинена цивілізація. Виявилося, що в разі швидкості... 0,1 швидкості світла їй вдасться охопити відстані аж до 65 мегапарсек. У цьому випадку сумарна кількість енергії, яку їй вдасться отримати, зросте в кілька тисяч разів порівняно з цивілізацією, що не робила подібних кроків. При зменшенні швидкості доступна для цивілізації сфера дій стискається - наприклад, у разі {0,001 швидкості світла у неї не вийде вийти за межі Місцевої групи. Крім того, найбільш вигідно переміщати зірки з масою від 0,1 до 2 мас Сонця - такі об'єкти не встигають вигоріти по дорозі, але містять досить багато палива, щоб подолати розширення Всесвіту. Більш важкі зірки вдається захопити тільки при збільшенні швидкості переміщення.
Нарешті, дослідник оцінив, до яких спостережуваних ефектів будуть призводити подібні дії з боку розвиненої цивілізації. Якщо така цивілізація дійсно існує в спостережуваному Всесвіті і збирає зірки в сусідніх для неї галактиках протягом декількох останніх мільярдів років, ми будемо бачити, що спектр випромінювання цих галактик «червоніє», тобто зміщується в бік більш довгих довжин хвиль. Насправді, протягом одного мільярда років цивілізація збере всі зірки з масами від однієї до чотирьох мас Сонця в радіусі декількох мегапарсек, тоді як більшість зірок з більш далеких областей будуть перебувати в русі. Всі ці зірки будуть оточені сферами Дайсона і будуть невидимі для телескопів - отже, в галактиках будуть домінувати більш масивні і холодні зірки, випромінювання яких зміщено в бік більш довгих хвиль (тобто здається більш червоним). Крім того, ті, що рухаються з прискоренням зірки, також повинні випромінювати електромагнітні хвилі, проте передбачити спектральні характеристики цього випромінювання неможливо. Тому Даніел Хупер пропонує шукати галактики з незвично зміщеним спектром випромінювання. Вчений зазначає, що такі спостереження дуже складно виконати, проте для декількох найближчих галактик вони вже були проведені (і показали, що цивілізацій III типу там немає).
У січні цього року з'явилося відразу кілька досліджень, які стосувалися таємниці зірки KIC 8462852, більш відомої як «зірка Таббі», і намагалися пояснити незвичайні коливання її яскравості. Поряд з іншими гіпотезами вчені всерйоз розглядали версію, яка передбачає, що розвинена цивілізація побудувала навколо зірки сферу Дайсона. Детальніше про цю історію можна прочитати в нашому матеріалі «Детективна історія зірки Таббі».
У березні 2016 року співробітники Колумбійського Університету Девід Кіплін і Алекс Тічі запропонували спосіб, за допомогою якого позаземна цивілізація могла б приховати свою планету від земних спостерігачів - вчені показали, що якщо підсвітити лазером тінь екзопланети, її можна зробити «невидимою» для транзитного методу пошуку планет (який використовує, наприклад, телескоп «Кеплер»). Більш того, для цього потрібно порівняно мало енергії - наприклад, щоб повністю замаскувати планету розміром з Землю, знадобиться близько 250 мегават енергії, тоді як сумарна потужність електростанцій Землі становить понад 2,3 терават. Правда, для інших методів пошуку, заснованих на спектральному зрушенні ліній або мікролінзуванні, цей спосіб не працює.