Dyson -kugler omkring sorte huller kan afsløre fremmede civilisationer, siger forskere

Dyson -kugler omkring sorte huller kan afsløre fremmede civilisationer, siger forskere
Dyson -kugler omkring sorte huller kan afsløre fremmede civilisationer, siger forskere
Anonim

Et af de største spørgsmål, vi stiller os selv om universet, er: Er vi alene som en teknologisk avanceret art? Dette rejser andre spørgsmål: Hvis der findes rumvæsener, hvordan ser deres teknologi ud? Og vigtigst af alt, hvordan kan vi opdage dem?

Den nye undersøgelse giver nogle svar på disse spørgsmål - i hvert fald når det kommer til teknologi som en superkraftig energisamler kaldet Dyson -kuglen, som samler energi fra et sort hul.

"I denne undersøgelse ser vi på energikilden i en veludviklet civilisation af type II eller III. De har brug for en mere kraftfuld energikilde end deres egen sol," skriver forskerne i deres papir.

"Akkretionsdisken, corona og relativistiske jetfly kunne være potentielle kraftcentre for en type II -civilisation. Vores resultater viser, at for et sort hul med stjernemasse, selv med en lav Eddington -koefficient, kan akkretionsskiven producere hundredvis af gange mere lysstyrke end en stjerne i hovedsekvensen."

Begrebet Dyson -sfære blev populært af teoretisk fysiker Freeman Dyson i 1960'erne som en løsning på problemet med energiforbrug, der overstiger civilisationens planets muligheder. Selve kuglen er bygget op omkring stjernen i planetsystemet - en megastruktur, der samler stjernens energi fra kilden.

I sit arbejde foreslog Dyson, at infrarød stråling af termisk energi kunne frigives under opsamling og transformation af stjernenergi af Dyson -strukturer, hvilket hypotetisk kunne forråde tilstedeværelsen af disse hypotetiske strukturer. Denne infrarøde signatur, hvis vi kunne opdage den, ville give os mulighed for at opdage fremmede civilisationer.

Ledet af astronomen Tiger Yu-Yang Xiao fra Qing Hua National University i Taiwan har forskerteamet taget et skridt videre. Hvad hvis Dyson -kuglen (eller Dyson -ringen eller Dyson -sværmen) var placeret omkring et sort hul? Vil dette fungere, og hvad kan vi finde herfra på Jorden?

Det eneste, sorte huller er kendt for, er deres kraftfulde tyngdefelt, som absorberer alt, hvad der kommer tæt på dem og ikke frigiver det tilbage (som vi kan registrere).

Derfor undrer du dig sikkert over, hvordan noget kan læres af sådan et monster. Det viser sig, at der i det ekstreme miljø omkring et sort hul er en række processer, hvorfra energi kan udvindes.

I deres papir ser teamet på en række sådanne processer: en tilførselsskive af materiale, der kredser om et sort hul, som opvarmes ved friktion til millioner af grader; Hawking -stråling, teoretisk sort kropsstråling udsendt af sorte huller, foreslået af Stephen Hawking.

Andre potentielt betydningsfulde fænomener, der kan bidrage, omfatter sfærisk akkretion, en corona af magnetiseret plasma mellem den indre kant af akkretionsskiven og begivenhedshorisonten og jetfly, der blev lanceret med relativistiske hastigheder fra polerne i aktive sorte huller.

Baseret på modeller af sorte huller, der er 5, 20 og 4 millioner gange Solens masse (dette er Skytten A *, det supermassive sorte hul i midten af Mælkevejen), kunne Xiao og hans kolleger at bestemme, at satellitkuglen effektivt kunne opsamle energi fra nogle af disse processer.

"Den højeste lysstyrke kan opsamles fra akkretionsdisken og når 100.000 gange solens lysstyrke, hvilket er nok til at opretholde en type II -civilisation," skriver forskerne.

"Desuden, hvis Dyson -kuglen ikke kun opsamler elektromagnetisk stråling, men også andre energityper (f.eks. Kinetisk energi) fra strålerne, vil den samlede samlede energi være omkring fem gange mere."

Sådanne strukturer kunne findes i flere bølgelængder, fandt forskerne, idet varmere Dyson -kugler var mere synlige i de ultraviolette og koldere i infrarød, som Dyson selv forudsagde.

I betragtning af at aktive sorte huller allerede udsender meget stråling i begge disse bølgelængdeområder, kan det være lettere sagt end gjort at opdage Dyson -overskud.

Teamet spekulerer i, at andre målinger, f.eks. Ændringer i lys, når et sort hul er let påvirket af kuglens tyngdekraft, kan hjælpe med at afsløre, hvor disse strukturer kan gemme sig.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Anbefalede: