Kosmos: Zaawansowane cywilizacje kosmiczne mogą pozyskiwać energię z czarnych dziur

Badania sugerują, że w celu zaspokojenia ich ogromnych wymagań energetycznych zaawansowane cywilizacje kosmiczne mogą budować gigantyczne struktury gromadzące energię wokół czarnych dziur.

Chociaż czarne dziury słyną z tak silnej siły grawitacyjnej, że nawet światło nie może z nich uciec, wytwarzają one również energię na wiele różnych sposobów.

Naukowcy z Narodowego Uniwersytetu Tsing Hua na Tajwanie zbadali, czy którekolwiek z tych źródeł energii można teoretycznie wykorzystać do zasilania cywilizacji.

Trzy z nich emitują wystarczająco dużo promieniowania, aby były zdolne do życia – otaczający obłok gazu, dysk materii wpadający spiralnie do krateru i intensywne dżety wystrzeliwujące wzdłuż osi obrotu.

Można je uchwycić za pomocą tak zwanych „kul Dysona”, które pierwotnie wyobrażano sobie jako teoretyczny sposób lepszego przechwytywania energii z gwiazdy takiej jak nasze Słońce.

Jednak według zespołu czarne dziury mogą dostarczać taką samą ilość energii, jak całkowita moc 100-100 000 000 słońc – ale wszystko z jednego ciała kosmicznego.

Jeśli kulki Dyson są obecne, emitują wyraźny sygnał, który możemy wykryć, dzięki ciepłu odpadowemu generowanemu podczas przekształcania energii w użyteczną formę.

W rzeczywistości tradycyjne sfery Dysona – te wokół Słońca – od dawna są celem poszukiwań życia pozaziemskiego. Jak dotąd jednak nie znaleziono żadnego.

Energia z czarnej dziury może być uchwycona za pomocą tak zwanych „kul Dysona”, które pierwotnie wyobrażano sobie jako teoretyczny sposób na lepsze uchwycenie energii z gwiazdy takiej jak nasze Słońce (pokazane w odczuciu tego artysty). Pomimo swojej nazwy nie będzie to solidna kula – ponieważ byłoby to niemożliwe do zbudowania wokół gwiazdy – ani czarnej dziury – ale najprawdopodobniej będzie składać się z sieci satelitów otaczających jej gospodarza

READ  Falowody optyczne 2D mogą wskazywać na nową technologię

Badanie zostało przeprowadzone przez astronoma Tigera Hsiao z Narodowego Uniwersytetu Tsing Hua i jego współpracowników.

Czarna dziura może być obiecującym zasobem [of energy] I jest to skuteczniejsze niż zbieranie z głównej gwiazdy” – napisali naukowcy w swoim artykule.

Największą jasność można zebrać z dysku akrecyjnego, nawet 100 000 razy większą od Słońca, wystarczającą do utrzymania cywilizacji typu II.

Naukowcy wyjaśnili, że cywilizacja typu II to taka, której zapotrzebowanie na energię odpowiada całkowitej mocy systemu gwiezdnego.

Co więcej, zespół powiedział, że gdyby cywilizacja mogła zbudować sferę Dysona wokół supermasywnej czarnej dziury, takiej jak ta w centrum Drogi Mlecznej – która waży około 4 miliony razy więcej niż nasze Słońce – zasilanie mogłoby być jeszcze większe.

W rzeczywistości supermasywna czarna dziura naszej galaktyki, Sagittarius A*, byłaby w stanie dostarczyć więcej energii niż około 100 000 000 słońc.

Biorąc to pod uwagę, takie gigantyczne planety mogą być poszukiwane przez tak zwane cywilizacje „Typu III”, których zapotrzebowanie na energię byłoby równe potrzebom całkowitej produkcji galaktyki.

Obliczenia zespołu dotyczyły również innych potencjalnych mechanizmów, dzięki którym czarne dziury mogą być wykorzystywane jako źródło energii.

Jeden z nich obejmował uchwycenie formy promieniowania przewidzianej przez zmarłego angielskiego fizyka Stephena Hawkinga, która faktycznie usuwa energię z jądra czarnej dziury – a nie tylko z jej bezpośredniego otoczenia.

Zgodnie z jego teorią, dziwne efekty kwantowe powodują, że pary cząstek i antycząstek pojawiają się w przestrzeni, po czym natychmiast znoszą się nawzajem i ponownie znikają, zwykle nie pozostawiając śladów.

Uważa się jednak, że jeśli takie „wirtualne cząstki” pojawią się w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury – punktu, poza który nie ma już powrotu – jedna z cząstek może wpaść do dziury, podczas gdy druga ucieknie w imię „Hawking”. promieniowanie’. ”.

(W tym samym czasie do czarnej dziury wejdzie również towarzysząca fala negatywnej energii, powodując jej utratę masy. Uważa się, że wyjaśnia to, w jaki sposób czarne dziury powoli „odparowują” lub kurczą się w czasie).

Ludzkość nie ma obecnie możliwości zbudowania jakiejkolwiek formy pola Dyson – ale może pewnego dnia. Rzeczywiście, brytyjsko-amerykański fizyk Freeman Dyson, człowiek, który spopularyzował je w 1960 r., twierdził, że będą one niezbędne do zbudowania przez każdą zaawansowaną cywilizację, gdy jej zapotrzebowanie na energię przekroczy zapotrzebowanie gwiazdy.

Innym pomysłem, który odkryli naukowcy, był ten, który odwraca ideę piłki Dysona na lewą stronę – w rzeczywistości całkiem dosłownie.

Zamiast przechwytywać energię z obiektu, który ją otacza, „odwrócona kula Dysona” przechwytuje energię z kosmicznego mikrofalowego tła – masowego promieniowania pozostawionego przez wszechświat wkrótce po Wielkim Wybuchu.

Czarna dziura – będąc stosunkowo zimna w porównaniu z „gorącym” mikrofalowym tłem – działałaby jako pochłaniacz dla strat energii, umożliwiając wykorzystanie promieniowania przez „odwrotność sfery Dysona”.

Zespół doszedł jednak do wniosku, że żadne z tych dwóch źródeł energii – promieniowanie Hawkinga ani kosmiczne promieniowanie mikrofalowe – nie byłoby wystarczająco duże, aby połączenie było korzystne dla ich wykorzystania.

Pełne wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.