Сферы Дайсона вокруг черных дыр могут разоблачить инопланетные цивилизации, говорят ученые

Один из самых больших вопросов, которые мы задаем себе о Вселенной: одиноки ли мы как технологически развитый вид? В связи с этим возникают другие вопросы: если инопланетяне существуют, то какого вида были бы их технологии? И, соответственно, как мы могли бы обнаружить эти технологии?

Новое исследование дало ответы на эти вопросы – по крайней мере, если речь идет о типе безумного энерго-комбайна под названием сфера Дайсона, который извлекает энергию из черной дыры, рассказывает издание ScienceAlert.

"В этом исследовании мы рассматриваем источник энергии хорошо развитой цивилизации типа II или типа III. Они требуют более мощного источника энергии, чем собственное солнце", - пишут исследователи в своей работе, опубликованной в журнале "Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества".

"Аккреционный диск, корона и релятивистские джеты могут быть потенциальными электростанциями для цивилизации типа II. Наши результаты показывают, что для черной дыры звездной массы, даже при низком коэффициенте Эддингтона, аккреционный диск может обеспечить в сотни раз большую светимость, чем звезда главной последовательности".

Концепция сферы Дайсона была популяризована физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном в 1960-х годах как решение проблемы энергопотребления, превышающего возможности планеты в цивилизации. Сама сфера строится вокруг звезды планетарной системы – мегаструктура, которая собирает энергию звезды прямо у источника.

В своей работе Дайсон предложил, что при захвате и преобразовании звездной энергии структурами Дайсона может выделяться инфракрасное излучение тепловой энергии, что гипотетически может выдать присутствие этих гипотетических структур. Эта инфракрасная сигнатура, если бы мы могли ее обнаружить, позволила бы нам выявить инопланетные цивилизации.

Под руководством астронома Тайгера Ю-Ян Сяо из Национального университета Цин Хуа на Тайване команда исследователей продвинула концепцию еще на шаг вперед. Что, если бы сфера Дайсона (или кольцо Дайсона или рой Дайсона) была расположена вокруг черной дыры? Будет ли это работать, и сможем ли мы обнаружить это отсюда, с Земли?

Единственное, чем черные дыры хорошо известны среди прочего, – это их мощное гравитационное поле, которое проглатывает все, что приближается к ним, и не выпускает его снова (что мы можем обнаружить).

Поэтому вам может быть интересно, как можно собрать что-нибудь из такой бестии. Как оказалось, в экстремальных условиях вокруг черной дыры существует целый ряд процессов, из которых можно получить энергию.

В своей работе команда рассматривает ряд таких процессов: аккреционный диск материала, вращающейся вокруг черной дыры, перегретый трением до миллионов градусов; излучения Хокинга – теоретическое излучение черного тела испускаемое черными дырами, предложенное Хокингом.

Другие потенциально релевантные явления, которые могли бы внести свой вклад, включают сферическую аккрецию, корону намагниченной плазмы между внутренним краем аккреционного диска и горизонтом событий, а также джеты, запускаемые с релятивистской скоростью из полюсов активных черных дыр.

На основе моделей черных дыр, имеющих массу в 5, 20 и 4 миллиона раз больше массы Солнца (такова масса Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути), Сяо и его коллеги смогли определить, что сфера спутников будет эффективно собирать энергию с некоторых из этих процессов.

"Наибольшую светимость можно собрать из аккреционного диска, достигая 100 000 раз светимости Солнца, что достаточно для поддержания цивилизации типа II", - пишут исследователи.

"Кроме того, если бы сфера Дайсона собирала не только электромагнитное излучение, но и другие виды энергии (например, кинетическую энергию) от джетов, общая собранная энергия была бы примерно в пять раз больше".

Исследователи обнаружили, что такие структуры могут быть обнаружены на нескольких длинах волн: более горячие области Дайсона более заметны в ультрафиолетовом диапазоне, а более холодные сферы Дайсона были бы видны в инфракрасном диапазоне, как и предсказывал сам Дайсон.

Однако, учитывая, что активные черные дыры уже испускают многие излучения в обоих этих диапазонах длин волн, об обнаружении избытка Дайсона было бы легче сказать, чем сделать.

Команда предполагает, что другие измерения, такие как изменения в свете, когда черная дыра подвергается незначительному влиянию гравитации сферы, могут помочь выявить, где могут скрываться эти структуры.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.