Інопланетяни можуть стріляти лазерами в чорні діри, щоб подорожувати галактикою, вважає астроном

Астроном з Колумбійського університету припускає, що гіпотетичні інопланетні цивілізації можуть незамітно переміщатися нашою галактикою: стріляючи лазерами в подвійні чорні дири (чорні дири, що обертаються навколо одна одної).

Ідея - футуристичне оновлення техніки, яку НАСА використовує десятиліттями, розповідає видання LiveScience.

Вже зараз космічні апарати переміщаються по нашій сонячній системі, використовуючи гравітаційні колодязі як рогатки. Космічний корабель виводить себе на орбіту навколо планети, наближаючись як якомога ближче, щоб підняти швидкість, а потім використовує ту додаткову енергію, щоб ще швидше рухатися до свого наступного місця призначення. Роблячи це, він відбирає невелику частину кінетичної енергії планети крізь космос - хоча й ефект настільки мінімальний, що його неможливо помітити.

Ті ж основні принципи діють в інтенсивних гравітаційних колодязях навколо чорних дір, які вигинають не лише траекторії твердих предметів, але й саме світло. Якщо фотон, або легка частинка, потрапляє в певну область на околиці чорної діри, він зробить один частковий контур навколо чорної діри і буде відкинутий в тому ж напрямку. Фізики називають ці регіони "гравітаційними дзеркалами", а фотони, які вони відкидають назад, "фотонами-бумерангами".

Фотони-бумеранги вже рухаються зі швидкістю світла, тому вони не набирають ніякої швидкості від своїх подорожей навколо чорних дір. Але вони отримують енергію. Ця енергія приймає форму збільшеної довжини хвилі світла, і окремі фотонові «пакети» несуть більше енергії, ніж вони мали, коли входили в дзеркало.

При цьому, чорна діра втрачає частину кінетичної енергії.

У статті, опублікованій в препринтному журналі "arXiv" 11 березня, астроном Колумбійського університету Девід Кіппінг запропонував, що міжзоряний космічний корабель може вистрілити лазером у гравітаційне дзеркало чорної діри, що швидко рухається в системі подвійних чорних дірок. Коли щойно енергозовані фотони з лазера повертаються назад, лазер може повторно поглинути їх і перетворити всю цю додаткову енергію на імпульс - перед тим, як знову вистрелити фотонами в дзеркало.

Ця система, яку Кіппінг назвав "гало-приводом", має велику перевагу над більш традиційними світловими вітрилами: вона не потребує масивного джерела палива. Поточні пропозиції з вітрилами вимагають більше енергії для прискорення космічного корабля до "релятивістської" швидкості (тобто, до значної частини швидкості світла), ніж виробило людство за всю свою історію.

З гало-приводом, вся ця енергія могла би бути просто підібрана з чорної діри, а не з джерела палива.

Гало-приводи матимуть обмеження - у певний момент космічний апарат буде так швидко рухатися від чорної діри, що не поглинатиме достатню кількість світлової енергії, щоб додати додаткову швидкість. Кіппінг відмітив, що цю проблему можна вирішити, перемістивши лазер з космічного корабля на найближчу планету, і просто точно прицілити лазер, щоб він вийшов з гравітаційного колодязя чорної діри і потрапив у космічний корабель. Але без повторного поглинання лазерного випромінювання планеті довелося б спалювати паливо, щоби постійно створювати нові промені, і в кінцевому підсумку згаснути.

Яка-небудь цивілізація може використовувати таку систему для навігації в Чумацькому Шляху прямо зараз, написав Кіппінг. Там напевно досталь чорних дір. Якщо це так, то ця цивілізація може так сильно виснажувати кінетичну енергію чорних дір, вносячи безлад в їх орбіти, що ми могли б виявити ознаки інопланетної цивілізації на основі незвичайних орбіт подвійних чорних дір.

І якщо жодна інша цивілізація не зробила цього, додав він, можливо, людство може стати першим.