Sferele Dyson din jurul găurilor negre pot dezvălui civilizații extraterestre, spun oamenii de știință

Sferele Dyson din jurul găurilor negre pot dezvălui civilizații extraterestre, spun oamenii de știință
Sferele Dyson din jurul găurilor negre pot dezvălui civilizații extraterestre, spun oamenii de știință
Anonim

Una dintre cele mai mari întrebări pe care ni le punem despre univers este: Suntem singuri ca specie avansată tehnologic? Acest lucru ridică alte întrebări: dacă există extratereștri, cum arată tehnologia lor? Și, important, cum le putem detecta?

Noul studiu oferă câteva răspunsuri la aceste întrebări - cel puțin când vine vorba de tehnologie, cum ar fi un colector de energie super-puternic numit sfera Dyson, care colectează energia dintr-o gaură neagră.

"În acest studiu, ne uităm la sursa de energie a unei civilizații de tip II sau III bine dezvoltate. Au nevoie de o sursă de energie mai puternică decât propriul Soare", scriu cercetătorii în lucrarea lor.

„Discul de acumulare, coroana și jeturile relativiste ar putea fi potențiale centrale pentru o civilizație de tip II. Rezultatele noastre arată că pentru o gaură neagră de masă stelară, chiar și cu un coeficient Eddington scăzut, discul de acumulare poate produce de sute de ori mai multă luminozitate decât o stea secvenței principale."

Conceptul sferei Dyson a fost popularizat de fizicianul teoretic Freeman Dyson în anii 1960 ca o soluție la problema consumului de energie care depășește capacitățile planetei civilizației. Sfera în sine este construită în jurul stelei sistemului planetar - o megastructură care colectează energia stelei de la sursă.

În lucrarea sa, Dyson a sugerat că radiația infraroșie a energiei termice ar putea fi eliberată în timpul captării și transformării energiei stelare de către structurile Dyson, care ipotetic ar putea să trădeze prezența acestor structuri ipotetice. Această semnătură în infraroșu, dacă am putea să o detectăm, ne-ar permite să detectăm civilizații extraterestre.

Condusă de astronomul Tiger Yu-Yang Xiao de la Universitatea Națională Qing Hua din Taiwan, echipa de cercetători a făcut un pas mai departe. Ce se întâmplă dacă sfera Dyson (sau inelul Dyson sau roiul Dyson) ar fi localizate în jurul unei găuri negre? Va funcționa acest lucru și ce putem găsi de aici pe Pământ?

Singurul lucru pentru care sunt cunoscute găurile negre este câmpul gravitațional puternic, care absoarbe tot ce se apropie de ele și nu îl eliberează înapoi (pe care îl putem detecta).

Prin urmare, probabil vă întrebați cum se poate învăța ceva de la un astfel de monstru. Se pare că, în mediul extrem din jurul unei găuri negre, există o serie de procese din care poate fi extrasă energia.

În lucrarea lor, echipa analizează o serie de astfel de procese: un disc de acumulare care orbitează o gaură neagră, care este încălzit prin frecare la milioane de grade; Radiația Hawking, radiație teoretică a corpului negru emisă de găurile negre, propusă de Stephen Hawking.

Alte fenomene potențial semnificative care ar putea contribui includ acreția sferică, o coroană de plasmă magnetizată între marginea interioară a discului de acreție și orizontul evenimentelor și jeturile lansate la viteze relativiste de la polii găurilor negre active.

Pe baza modelelor de găuri negre, care sunt de 5, 20 și 4 milioane de ori mai mari decât Soarele (aceasta este masa Sagetatorului A *, gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee), Xiao și colegii săi au reușit pentru a determina că sfera sateliților ar putea colecta eficient energia din unele dintre aceste procese.

„Cea mai mare luminozitate poate fi colectată de pe discul de acumulare, ajungând la 100.000 de ori luminozitatea Soarelui, care este suficientă pentru a susține o civilizație de tip II”, scriu cercetătorii.

„Mai mult, dacă sfera Dyson colectează nu numai radiațiile electromagnetice, ci și alte tipuri de energie (de exemplu, energia cinetică) din jeturi, atunci energia totală colectată va fi de aproximativ cinci ori mai mare”.

Astfel de structuri ar putea fi găsite în mai multe lungimi de undă, au descoperit cercetătorii, cu sfere Dyson mai fierbinți fiind mai vizibile în ultraviolete și mai reci în infraroșu, așa cum a prezis Dyson însuși.

Cu toate acestea, având în vedere că găurile negre active emit deja multă radiație în ambele domenii de lungimi de undă, detectarea excesului de Dyson poate fi mai ușor de spus decât de făcut.

Echipa speculează că luarea altor măsurători, cum ar fi schimbările de lumină atunci când o gaură neagră este ușor afectată de gravitația sferei, ar putea ajuta la dezvăluirea locului în care s-ar putea ascunde aceste structuri.

Studiul a fost publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Recomandat: