Инопланетяне могут стрелять лазерами в черные дыры, чтобы путешествовать галактикой, считает астроном

Астроном из Колумбийского университета предполагает, что гипотетические инопланетные цивилизации могут незаметно перемещаться нашей галактикой: стреляя лазерами в двойные черные дыры (черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга).

Идея - футуристическое обновление техники, которую НАСА использует десятилетиями, рассказывает издание LiveScience.

Уже сейчас космические аппараты перемещаются по нашей солнечной системе, используя гравитационные колодцы как рогатки. Космический корабль выводит себя на орбиту вокруг планеты, приближаясь как можно ближе, чтобы поднять скорость, а затем использует ту дополнительную энергию, чтобы еще быстрее двигаться к своему следующему месту назначения. Делая это, он отбирает небольшую часть кинетической энергии планеты сквозь космос - хотя и эффект настолько мал, что его невозможно заметить.

Те же основные принципы действуют в интенсивных гравитационных колодцах вокруг черных дыр, которые выгибают не только траектории твердых предметов, но и сам свет. Если фотон, или легкая частица попадает в определенную область на окрестности черной дыры, он сделает один частичный контур вокруг черной дыры и будет отброшен в том же направлении. Физики называют эти регионы "гравитационными зеркалами", а фотоны, которые они отбрасывают назад, "фотонами-бумерангами".

Фотоны-бумеранги уже движутся со скоростью света, поэтому они не набирают никакой скорости от своих путешествий вокруг черных дыр. Но они получают энергию. Эта энергия принимает форму увеличенной длины волны света, и отдельные фотонные «пакеты» несут больше энергии, чем они имели, когда входили в зеркало.

При этом, черная дыра теряет часть кинетической энергии.

В статье, опубликованной в препринтном журнале "arXiv" 11 марта, астроном Колумбийского университета Дэвид Киппинг предложил, что межзвездный космический корабль может выстрелить лазером в гравитационное зеркало быстро движущейся черной дыры в системе двойных черных дыр. Как только энергизированные фотоны из лазера возвращаются назад, лазер может повторно поглотить их и превратить всю эту дополнительную энергию в импульс - перед тем, как снова выстрелить фотонами в зеркало.

Эта система, которую Киппинг назвал "гало-приводом", имеет большое преимущество над более традиционными световыми парусами: она не требует массивного источника топлива. Текущие предложения с парусами требуют больше энергии для ускорения космического корабля к "релятивистской" скорости (то есть, к значительной части скорости света), чем выработало человечество за всю свою историю.

С гало-приводом, вся эта энергия могла бы быть просто подобрана из черной дыры, а не из источника топлива.

Гало-приводы будут иметь ограничения - в определенный момент космический аппарат будет так быстро двигаться от черной дыры, что не будет поглощать достаточное количество световой энергии, чтобы добавить дополнительную скорость. Киппинг отметил, что эту проблему можно решить, переместив лазер с космического корабля на ближайшую планету, и просто точно прицелить лазер, чтобы он вышел из гравитационного колодца черной дыры и попал в космический корабль. Но без повторного поглощения лазерного излучения планете пришлось бы сжигать топливо, чтобы постоянно создавать новые лучи, и в конечном итоге угаснуть.

Какая-нибудь цивилизация может использовать такую ​​систему для навигации в Млечном Пути прямо сейчас, написал Киппинг. Там наверняка досталь черных дыр. Если это так, то эта цивилизация может так сильно истощать кинетическую энергию черных дыр, внося беспорядок в их орбиты, что мы могли бы обнаружить признаки инопланетной цивилизации на основе необычных орбит двойных черных дыр.

И если ни одна другая цивилизация не сделала этого, добавил он, возможно, человечество может стать первым.