Οι προηγμένοι πολιτισμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τις σφαίρες του Dyson για να συλλέξουν αδιανόητη ενέργεια από τις μαύρες τρύπες

Μια πιθανή λύση θα ήταν α Σφαίρα Dyson – ένας τύπος μεγάλης αστρικής μηχανικής που περικλείει ένα ολόκληρο αστέρι (ή, στην περίπτωση αυτή, α μαύρη τρύπα) σε ένα τεχνητό περίβλημα που συλλαμβάνει όλη την ενέργεια που εκπέμπει το αντικείμενο στο κέντρο του. Αλλά ακόμη και αν ήταν σε θέση να συλλάβει όλη την ενέργεια που εκπέμπεται από τη μαύρη τρύπα, η ίδια η σφαίρα θα εξακολουθούσε να υποφέρει από απώλεια θερμότητας. Και αυτή η απώλεια θερμότητας θα το έκανε ορατό σε εμάς, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε από μια διεθνή ομάδα με επικεφαλής ερευνητές στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Tsing Hua στην Ταϊβάν.

Προφανώς, καμία τέτοια δομή δεν έχει ακόμη εντοπιστεί. Ωστόσο, το άρθρο αποδεικνύει ότι είναι δυνατό να γίνει αυτό, παρά την απουσία ορατού φωτός που υπερβαίνει την επιφάνεια της σφαίρας και τη φήμη μιας μαύρης τρύπας ως φεγγίτες παρά ως πηγές φωτός. Για να καταλάβουμε πώς θα ανιχνεύσουμε ένα τέτοιο σύστημα, θα ήταν πρώτα χρήσιμο να καταλάβουμε για ποιο σκοπό θα σχεδιαζόταν αυτό το σύστημα.

Οι συγγραφείς μελετούν έξι διαφορετικές πηγές ενέργειας που μια πιθανή σφαίρα Dyson θα μπορούσε να συγκεντρώσει γύρω από μια μαύρη τρύπα. Αυτές είναι η πανταχού παρούσα κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων (η οποία θα σάρωνε τη σφαίρα ανεξάρτητα από το πού τοποθετήθηκε), η ακτινοβολία Hawking της μαύρης τρύπας, ο δίσκος προσαύξησής της, η συσσώρευση Bondi, η κορώνα της και οι σχετικιστικοί πίδακες της..

Σύνθετη εικόνα του Κένταυρου Α, που δείχνει πίδακες που αναδύονται από την κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία, μαζί με τη σχετική ακτινοβολία γάμμα. Πίστωση: © ESO / WFI (Optical) MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submillimeter); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (Ακτινογραφία), συνεργασία HESS (γάμμα)

Μερικές από αυτές τις πηγές ενέργειας είναι πολύ πιο ισχυρές από άλλες, με την ενέργεια του δίσκου προσαύξησης της μαύρης τρύπας να οδηγεί το πακέτο όσον αφορά τις πιθανές συλλήψεις ενέργειας. Άλλοι τύποι ενέργειας θα απαιτούσαν τελείως διαφορετικές μηχανικές προκλήσεις, όπως η σύλληψη της κινητικής ενέργειας των σχετικιστικών αεροσκαφών που εκτοξεύονται από τους πόλους της μαύρης τρύπας. Το μέγεθος προφανώς παίζει σημαντικό ρόλο στην ποσότητα ενέργειας που εκπέμπεται από αυτές τις μαύρες τρύπες. Οι συγγραφείς επικεντρώνονται κυρίως στις μαύρες τρύπες της αστρικής μάζας ως ένα καλό σημείο σύγκρισης με άλλες πιθανές πηγές ενέργειας. Σε αυτό το μέγεθος, ο δίσκος προσαύξησης από μόνος του θα παρείχε εκατοντάδες φορές την ενέργεια εξόδου ενός αστέρα κύριας ακολουθίας.

READ  Παραδεισένιες εκδηλώσεις τον Ιούνιο για παρακολούθηση - Technology News, Firstpost

Θα ήταν αδύνατο να χτιστεί μια σφαίρα Dyson γύρω από ένα αντικείμενο αυτού του μεγέθους με τρέχοντα γνωστά υλικά. Αλλά ο τύπος του πολιτισμού που θα ενδιαφερόταν να αναλάβει μια τέτοια μηχανική πρόκληση θα είχε πιθανότατα πολύ ισχυρότερα υλικά από ό, τι σήμερα. Εναλλακτικά, θα μπορούσαν να συνεργαστούν με υλικά γνωστά για τη δημιουργία ενός Dyson Swarm ή Dyson Bubble, το οποίο δεν απαιτεί τόση υλική αντίσταση, αλλά χάνει μέρος της ενέργειας που θα έπαιρνε μια ολόκληρη σφαίρα και προσθέτει διάφορα επίπεδα πολυπλοκότητας κατά τον συντονισμό. τροχιακών διαδρομών. και άλλους παράγοντες. Μια τέτοια δομή θα πρέπει να βρίσκεται έξω από το δίσκο προσαύξησης για να επωφεληθεί πλήρως από την ενέργεια που εκπέμπει η μαύρη τρύπα.

Ακόμα και μια σφαίρα γύρω από μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας θα ήταν αρκετή για να ωθήσει κάθε πολιτισμό που τον δημιούργησε σε έδαφος τύπου II, δίνοντάς του ένα επίπεδο ισχύος αδιανόητο με την τρέχουσα τεχνολογία. Αλλά ακόμη και ένας τόσο ισχυρός πολιτισμός είναι απίθανο να είναι σε θέση να παρακάμψει τους νόμους της φυσικής. Όποιο και αν είναι το επίπεδο ισχύος, μερικά θα χαθούν στη θερμότητα.

Για τους αστρονόμους, η θερμότητα είναι απλώς μια άλλη μορφή φωτός – υπέρυθρη ακτινοβολία, για την ακρίβεια. Και σύμφωνα με τους ερευνητές, η θερμότητα που εκπέμπεται από μια σφαίρα Dyson γύρω από μια μαύρη τρύπα πρέπει να ανιχνεύεται από την τρέχουσα καλλιέργεια τηλεσκοπίων μας, όπως το Wide Field Infrared Survey Explorer και το Sloan Digital Sky Survey, σε απόσταση περίπου 10kpc τουλάχιστον Το Το Είναι περίπου το 1/3 της απόστασης σε ολόκληρο ΓαλαξίαςΤο Ανεξάρτητα από το πόσο κοντά ήταν, δεν θα έμοιαζαν με τα παραδοσιακά αστέρια αλλά θα μπορούσαν να εντοπιστούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας που χρησιμοποιείται συνήθως για την εύρεση εξωπλανητών.

Sloan Digital Sky Survey

Sloan Digital Sky Survey, ένα από τα τηλεσκόπια που θα μπορούσε να βρει μια πιθανή σφαίρα Dyson γύρω από μια μαύρη τρύπα. Πίστωση: SDSS Team, Fermilab Visual Media Services

Παρόλο που αυτό είναι χρήσιμο θεωρητικό έργο, σίγουρα δεν υπήρξε καμία απόδειξη ότι υπάρχει μια τέτοια δομή – το παράδοξο Fermi εξακολουθεί να ισχύει. Λαμβάνοντας όμως υπόψη όλα τα δεδομένα που ήδη συλλέγουμε σε αυτά τα τηλεσκόπια, ίσως αξίζει να τα περάσουμε άλλη μια φορά για να δούμε αν υπάρχει κάποια θερμότητα που εκπέμπεται από κάπου όπου δεν θα ήταν αναμενόμενο. Θα άξιζε τον κόπο να αναζητήσουμε τουλάχιστον τι θα μπορούσε να είναι μια τόσο βασικά επαναστατική ανακάλυψη.

READ  Οι ερευνητές εντόπισαν αριθμό ρεκόρ αρχαίων εργαλείων οστού ελέφαντα

Αρχικά δημοσιευμένο στις Σύμπαν σήμεραΤο

Αναφορά: “A Dyson Sphere Around a Black Hole” by Tiger Yu-Yang Hsiao, Tomotsugu Goto, Tetsuya Hashimoto, Daryl Joe D. Santos, Alvina YL On, Ece Kilerci-Eser, Yi Hang Valerie Wong, Seong Jin Kim, Cossas K .-Δ. Wu, Simon C.-C. Ho και Ting-Yi Lu, 29 Ιουνίου 2021, Αστροφυσική> Αστροφυσικά φαινόμενα υψηλής ενέργειαςΤο
arXiv: 2106.15181

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *