Napredne civilizacije bi lahko uporabljale Dysonove krogle za zbiranje energije iz črnih lukenj. Evo, kako bi jih lahko odkrili

Črne luknje so več kot le masivni predmeti, ki pogoltnejo vse okoli sebe – so tudi eden največjih in najbolj stabilnih virov energije v vesolju. Zaradi tega bi bili neprecenljivi za vrsto civilizacije, ki potrebuje ogromno moči, kot je tip II Kardaševa civilizacija . Toda, da bi izkoristila vso to moč, bi morala civilizacija obkrožiti celotno črno luknjo z nečim, kar bi lahko zajelo moč, ki jo oddaja.

Ena možna rešitev bi bila a Dysonova krogla – vrsta zvezdnega mega inženirskega projekta, ki zajame celotno zvezdo (ali v tem primeru črno luknjo) v umetni ovoj, ki zajame vso energijo, ki jo objekt v njenem središču oddaja. Toda tudi če bi lahko zajela vso energijo, ki jo črna luknja oddaja, bi krogla sama še vedno trpela zaradi toplotnih izgub. Glede na novo raziskavo, ki jo je objavila mednarodna ekipa, ki jo vodijo raziskovalci na Nacionalna univerza Tsing Hua na Tajvanu.

Očitno taka struktura še ni bila odkrita. Kljub temu prispevek dokazuje, da je to mogoče storiti, kljub temu, da ni vidne svetlobe, ki bi prešla površino krogle, in sloves črne luknje, da je svetlobni ponori in ne viri svetlobe. Da bi razumeli, kako bi odkrili tak sistem, bi bilo najprej koristno razumeti, za kaj bi bil ta sistem zasnovan.

Avtorji preučujejo šest različnih virov energije, ki bi jih potencialna Dysonova krogla lahko zbrala okoli črne luknje. So vseprisotni Kozmično mikrovalovno ozadje sevanje (ki bi preplavilo kroglo, ne glede na to, kje je bila postavljena), črna luknja Hawkingovo sevanje , njegov akrecijski disk, njegov Bondijeva akrecija , svojo korono in njeno relativistični curki .

Sestavljena slika Kentavra A, osrednje supermasivne črne luknje naše galaksije, ki prikazuje curke, ki se pojavljajo skupaj s pripadajočim gama sevanjem.
© ESO/WFI (optični); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submilimeter); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (RTG), H.E.S.S. sodelovanje (gama)

Nekateri od teh virov energije so veliko močnejši od drugih, pri čemer je energija iz akrecijskega diska črne luknje vodilna v paketu v smislu potencialnega zajetja energije. Druge vrste energije bi zahtevale popolnoma drugačne inženirske izzive, kot je zajemanje kinetične energije relativističnih curkov, ki izstrelijo iz polov črne luknje. Velikost očitno igra velik dejavnik pri tem, koliko energije te črne luknje oddajajo. Avtorji se osredotočajo predvsem na črne luknje z zvezdno maso kot dobro točko primerjave z drugimi potencialnimi viri energije. Pri tej velikosti bi samo akrecijski disk zagotovil stokrat večjo izhodno energijo kot zvezda glavnega zaporedja.

Nemogoče bi bilo zgraditi Dysonovo kroglo okoli katerega koli predmeta te velikosti s trenutno znanimi materiali. Toda vrsta civilizacije, ki bi bila zainteresirana za takšen inženirski izziv, bi najverjetneje imela veliko močnejše materiale kot mi danes. Druga možnost je, da bi lahko delali z znanimi materiali, da bi ustvarili Dysonov roj ali Dysonov mehurček, ki ne zahteva toliko materialne moči, vendar izgubi nekaj energije, ki bi jo ujela celotna krogla, in doda več plasti kompleksnosti pri usklajevanju orbitalnih poti. in drugi dejavniki. Vsaka taka struktura bi morala biti zunaj akrecijskega diska, da bi v celoti izkoristila energijo, ki jo črna luknja oddaja.

UT videoposnetek o odkrivanju Dysonovih rojev

Že ena sama krogla okoli ene črne luknje zvezdne mase bi bila dovolj, da bi katero koli civilizacijo, ki jo je ustvarila, potisnila na ozemlje tipa II, kar bi ji dalo raven izhodne moči, ki je nepredstavljiva s trenutno tehnologijo. Toda tudi tako močna civilizacija najverjetneje ne bo mogla ukriviti zakonov fizike. Ne glede na raven moči se bo nekaj izgubilo zaradi toplote.

Za astronome je toplota preprosto druga oblika svetlobe - infrardeča, če smo natančni. Po mnenju raziskovalcev naj bi toploto, ki jo oddaja Dysonova krogla okoli črne luknje, zaznati z našim trenutnim pridelkom teleskopov, kot je npr. Wide Field Infrared Survey Explorer in Sloan Digital Sky Survey , na razdaljo najmanj 10kpc. To je približno 1/3 razdalje po celotni Rimski cesti. Ne glede na to, kako blizu so bili, se ne bi zdeli kot tradicionalne zvezde, ampak bi jih bilo mogoče zaznati z uporabo metode radialne hitrosti, ki se običajno uporablja za iskanje eksoplanetov.

Sloan Digital Sky Survey, eden od teleskopov, ki bi lahko našel potencialno Dysonovo kroglo okoli črne luknje.
Zasluge: SDSS Team, Fermilab Visual Media Services

Čeprav je to koristno teoretično delo, zagotovo še ni bilo nobenih dokazov o obstoju takšne strukture - Fermijev paradoks še vedno drži. Toda glede na vse podatke, ki jih že zbiramo te teleskope, bi bilo morda zanimivo, da jih še enkrat pregledamo, da preverimo, ali se zgodi, da toplota izhaja iz mesta, kjer je ne bi pričakovali. Vredno bi bilo vzeti čas, da bi vsaj poiskali, kaj bi lahko bilo tako temeljno prelomno odkritje.

Nauči se več:
arXiv - Dysonova krogla okoli črne luknje
ScienceAlert – Znanstveniki pravijo, da bi Dysonove krogle okoli črnih lukenj lahko razkrile nezemeljske civilizacije
Inverzno – ALI LAHKO TUJCI ZGRADIJO DYSONOVO SFELO OKROG ČRNE LUKNJE?
vice – Znanstveniki pravijo, da megastrukture črne luknje morda poganjajo nezemeljske civilizacije

Vodilna slika:
Primer delne Dysonove krogle okoli zvezde.
Zasluge – Kevin Gill