Die Dyson-Kugel ist eine hypothetische Struktur von immenser Größe. Es ist eine Kugel, die einen Stern vollständig (oder fast vollständig) umschließt und die gesamte Energie nutzt, die durch die in seinem Kern stattfindenden Fusionsreaktionen abgestrahlt wird. Die Idee einer Dyson-Kugel wurde erstmals vom renommierten Physiker Freeman Dyson in einem Artikel von 1959 in Science mit dem Titel „Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation“ formalisiert und populär gemacht, obwohl er die Idee ursprünglich aus einem Science-Fiction-Roman von Olaf . aus dem Jahr 1945 hatte Stapledon mit dem Titel Star Maker.
Unsere Sonne hat eine Energieleistung von etwa 4 x 10^26 Watt oder etwa das 100 Millionenfache des gesamten Energieverbrauchs der Menschheit im letzten Jahrhundert pro Sekunde. Wenn diese Energie über eine Dyson-Kugel nutzbar gemacht werden könnte, hätten wir genug Energie, um viele Äonen lang eine Billionfache Bevölkerung unserer heutigen Bevölkerung zu ernähren.
Der ursprüngliche Vorschlag für eine Dyson-Kugel war keine feste Kugel, sondern eine Sammlung von ~ 10^5 Objekten, die gemeinsam den Großteil der Sonnenenergie des Sterns absorbieren. Manchmal als „Dyson-Schwarm“ bezeichnet, würde dies den schrittweisen Aufbau des Systems ermöglichen, wobei Unterkomponenten den Stern unabhängig umkreisen. Von außen würde ein solcher Schwarm schwarz erscheinen und nur Infrarotstrahlung aussenden. Einige unserer umlaufenden Infrarot-Teleskope suchen seit Jahrzehnten erfolglos nach Körpern wie Dyson-Kugeln oder Schwärmen. Würden Reflektoren im Inneren der Objekte verwendet, könnte die Strahlungsenergie nur in eine Richtung gelenkt werden, was die Erkennung aus der Ferne erschwert.
Vorläufige Berechnungen haben gezeigt, dass unser Sonnensystem genügend starre Materie enthält, um einen Dyson-Schwarm zu konstruieren, aber wahrscheinlich keine starre Dyson-Kugel, die etwa eine Million km (600,000 Meilen) dick sein müsste, um stabil zu sein. Ein guter Kandidat für ein Baumaterial wäre Buckminsterfulleren, ein Allotrop von Kohlenstoff mit immenser Festigkeit.
Die Dyson-Sphäre wird oft in Verbindung mit dem Kardashev-Klassifikationsschema erwähnt, einer Methode zur Klassifizierung hypothetischer Zivilisationen anhand ihrer Energiequellen. Nach diesem Klassifikationsschema wäre eine Zivilisation vom Typ I eine Zivilisation, die die Energiequellen eines ganzen Planeten nutzt, eine Zivilisation vom Typ II eine, die die Leistung eines ganzen Sterns zur Energiegewinnung nutzt, und eine Zivilisation vom Typ III würde eine Zivilisation vom Typ III verwenden ganze Galaxie für die Macht. Eine eher spekulative Typ-IV-Zivilisation wäre eine, die die Macht eines ganzen Universums nutzt. Der Bau einer Dyson-Kugel würde eine Zivilisation direkt in die Kategorie des Typs II einordnen.