Един от най – големите въпроси, които човечеството има за Вселената, е: Сами ли сме ние като технологично напреднал вид? Този въпрос поражда и редица други въпроси: Ако извънземните са там, как би изглеждала тяхната цивилизация? И как бихме могли да ги открием?
Ново проучване изложи някои отговори на тези въпроси – поне ако въпросната технология е вид безумен енергиен комбайн, наречен сфера на Дайсън, която черпи енергия от черна дупка.
„В това изследване ние разглеждаме енергиен източник на добре развита цивилизация от тип II или тип III. Те се нуждаят от по-мощен източник на енергия от собственото си Слънце“, пишат изследователите в своя доклад.
„Акреционен диск, корона и релативистични струи биха могли да бъдат потенциални електроцентрали за цивилизация от тип II. Нашите резултати показват, че за черна дупка със звездна маса, дори при ниско съотношение на Едингтън, акреционният диск може да осигури стотици пъти повече яркост от звезда от основната последователност. „
Концепцията за сферите на Дайсън е популяризирана от физика -теоретик Фрийман Дайсън през 60 -те години на миналия век, като решение на проблема с консумацията на енергия, който надхвърля възможностите на планетата на една цивилизация. Самата сфера е изградена около звездата на планетарната система – мегаструктура, която събира енергията на звездата при източника.
Теорията на Дайсън предполага, че инфрачервените емисии на топлинна енергия могат да избягат, тъй като структурата на Дайсън улавя и преобразува звездната енергия, което хипотетично би могло да отдаде присъствието на тези хипотетични структури. Този инфрачервен подпис, ако можем да го открием, би ни позволил да се приближим до извънземните цивилизации.
Воден от астронома Таигър Ю-Ян Сяо от Националния университет „Цин Хуа“ в Тайван, екип от изследователи разшири концепцията още повече. Ами ако сферата на Дайсън (или пръстенът на Дайсън или роякът на Дайсън) е подредена около черна дупка? Би ли работила тази технология и какво бихме могли да открием за нея от тук на Земята?
Единственото нещо, с което са известни черните дупки, е тяхното мощно гравитационно поле, което поглъща всичко, което се приближава достатъчно близо, и не го изпуска отново (което можем да открием).
Следователно може би се чудите как човек може да получи нещо от такъв „звяр“. Оказва се, че има редица процеси в екстремната среда около черна дупка, от която евентуално може да се добие енергия.
В своя доклад екипът разглежда редица от тези процеси: акреционният диск от материал, който се върти около черна дупка, прегряван от триене до милиони градуси; Хокинг радиация, теоретичното излъчване на черно тяло, излъчвано от черни дупки, предложено от Стивън Хокинг.
Други потенциално значими явления, които биха могли да допринесат, са сферична акреция, короната на намагнетизираната плазма между вътрешния ръб на акреционния диск и хоризонта на събитията и струите, изстреляни с относителни скорости от полюсите на активните черни дупки.
Въз основа на модели на черни дупки, достигащи 4, 5 или 20 милиона пъти масата на Слънцето (което е масата на Стрелец А*, свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път), Сяо и колегите му успяват да определят, че сфера от спътници би могла ефективно да събира енергия от някои от тези процеси.
„Най -голямата яркост може да бъде събрана от акреционен диск, достигащ 100 000 пъти светенето на Слънцето, достатъчно за поддържане на цивилизация от тип II“, пишат изследователите.
„Освен това, ако сфера на Дайсън събира не само електромагнитното излъчване, но и други видове енергия (например кинетична енергия) от струите, общата събрана енергия би била приблизително пет пъти по -голяма.“
Такива структури биха могли да бъдат открити на множество дължини на вълните, установяват изследователите, като по – горещите сфери на Дайсън са по – видими в ултравиолетовия диапазон, а по -хладните сфери на Дайсън се виждат в инфрачервено, точно както самият Дайсън прогнозира.
Въпреки това, като се има предвид, че активните черни дупки вече излъчват много радиация в двата диапазона на дължината на вълната, откриването на сфери на Дайсън може да бъде по – лесно на теория, отколкото да се осъществи на практика.
Екипът предполага, че извършването на други измервания, като промени в светлината, тъй като черната дупка е повлияна от гравитацията на сферата, би могло да помогне за разкриване къде могат да се скрият тези структури.
