يقول العلماء إن كرات دايسون حول الثقوب السوداء قد تكشف عن حضارات غريبة

يقول العلماء إن كرات دايسون حول الثقوب السوداء قد تكشف عن حضارات غريبة
يقول العلماء إن كرات دايسون حول الثقوب السوداء قد تكشف عن حضارات غريبة
Anonim

أحد أكبر الأسئلة التي نطرحها على أنفسنا حول الكون هو: هل نحن وحدنا كنوع متقدم تقنيًا؟ وهذا يثير أسئلة أخرى: في حالة وجود كائنات فضائية ، كيف تبدو تقنيتها؟ والأهم من ذلك ، كيف يمكننا اكتشافها؟

تقدم الدراسة الجديدة بعض الإجابات على هذه الأسئلة - على الأقل عندما يتعلق الأمر بالتكنولوجيا مثل مجمّع الطاقة فائق القوة يسمى كرة دايسون ، والذي يجمع الطاقة من ثقب أسود.

كتب الباحثون في ورقتهم البحثية: "في هذه الدراسة ، نبحث في مصدر الطاقة لحضارة متطورة من النوع الثاني أو الثالث. إنهم بحاجة إلى مصدر طاقة أقوى من شمسهم".

"يمكن أن يكون قرص التنامي والإكليل والنفاثات النسبية بمثابة مراكز قوة محتملة لحضارة من النوع الثاني. تُظهر نتائجنا أنه بالنسبة للثقب الأسود ذي الكتلة النجمية ، حتى مع انخفاض معامل Eddington ، يمكن لقرص التراكم أن ينتج لمعانًا أكثر بمئات المرات من سطوع واحد. نجم التسلسل الرئيسي ".

تم الترويج لمفهوم كرة دايسون من قبل الفيزيائي النظري فريمان دايسون في الستينيات كحل لمشكلة استهلاك الطاقة الذي يتجاوز قدرات كوكب الحضارة. تم بناء الكرة نفسها حول نجم النظام الكوكبي - وهي بنية عملاقة تجمع طاقة النجم من المصدر.

اقترح دايسون في عمله أن الأشعة تحت الحمراء للطاقة الحرارية يمكن إطلاقها أثناء التقاط الطاقة النجمية وتحويلها بواسطة هياكل دايسون ، والتي يمكن أن تخون افتراضيًا وجود هذه الهياكل الافتراضية. إن توقيع الأشعة تحت الحمراء هذا ، إذا تمكنا من اكتشافه ، سيسمح لنا باكتشاف الحضارات الفضائية.

بقيادة عالم الفلك تايجر يو يانغ شياو من جامعة تشينغ هوا الوطنية في تايوان ، اتخذ فريق الباحثين خطوة إلى الأمام. ماذا لو كانت كرة دايسون (أو حلقة دايسون أو سرب دايسون) موجودة حول ثقب أسود؟ هل سينجح هذا وماذا يمكن أن نجده من هنا على الأرض؟

الشيء الوحيد المعروف عن الثقوب السوداء هو مجال الجاذبية القوي ، الذي يمتص كل ما يقترب منها ولا يطلقه مرة أخرى (وهو ما يمكننا اكتشافه).

لذلك ، ربما تتساءل كيف يمكن تعلم شيء من هذا الوحش. اتضح أنه في البيئة القاسية حول الثقب الأسود ، هناك عدد من العمليات التي يمكن استخراج الطاقة منها.

في ورقتهم البحثية ، نظر الفريق في عدد من هذه العمليات: قرص تراكم مادة يدور حول ثقب أسود ، يتم تسخينه عن طريق الاحتكاك إلى ملايين الدرجات. إشعاع هوكينج ، إشعاع نظري للجسم الأسود المنبعث من الثقوب السوداء ، اقترحه ستيفن هوكينج.

ومن الظواهر الأخرى التي يحتمل أن تكون مهمة والتي يمكن أن تسهم في ذلك: التراكم الكروي ، وهالة من البلازما الممغنطة بين الحافة الداخلية لقرص التراكم وأفق الحدث ، والنفاثات التي يتم إطلاقها بسرعات نسبية من أقطاب الثقوب السوداء النشطة.

استنادًا إلى نماذج الثقوب السوداء ، التي تبلغ كتلتها 5 و 20 و 4 ملايين مرة كتلة الشمس (هذه هي كتلة القوس A * ، الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة) ، تمكن شياو وزملاؤه لتحديد أن مجال الأقمار الصناعية يمكنه جمع الطاقة بكفاءة من بعض هذه العمليات.

كتب الباحثون: "يمكن جمع أعلى لمعان من قرص التراكم ، حيث يصل لمعانه إلى 100000 ضعف لمعان الشمس ، وهو ما يكفي للحفاظ على حضارة من النوع الثاني".

"علاوة على ذلك ، إذا كان مجال دايسون يجمع ليس فقط الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ولكن أيضًا أنواع أخرى من الطاقة (على سبيل المثال ، الطاقة الحركية) من النفاثات ، فإن إجمالي الطاقة المجمعة سيكون حوالي خمسة أضعاف".

وجد الباحثون أن مثل هذه الهياكل يمكن العثور عليها بأطوال موجية متعددة ، حيث تكون كرات دايسون الأكثر حرارة أكثر وضوحًا في الأشعة فوق البنفسجية والأبرد في الأشعة تحت الحمراء ، كما توقع دايسون نفسه.

ومع ذلك ، نظرًا لأن الثقوب السوداء النشطة تصدر بالفعل الكثير من الإشعاع في كل من نطاقي الأطوال الموجية ، فقد يكون الكشف عن فائض دايسون أسهل من فعله.

يتكهن الفريق بأن أخذ قياسات أخرى ، مثل التغيرات في الضوء عندما يتأثر الثقب الأسود قليلاً بجاذبية الكرة ، يمكن أن يساعد في الكشف عن الأماكن التي قد تختبئ فيها هذه الهياكل.

نُشرت الدراسة في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

موصى به: