Предложен способ поиска инопланетян возле черных дыр

Один из самых больших вопросов о Вселенной: одиноки ли мы как технологически продвинутые виды? Это поднимает другие вопросы: если бы инопланетяне были где-то поблизости, как бы выглядела их технология? И, соответственно, как мы могли это обнаружить?

Новое исследование дало некоторые ответы на эти вопросы - по крайней мере, если рассматриваемая технология представляет собой тип сумасшедшего сборщика энергии, называемого сферой Дайсона, который отбирает энергию из черной дыры.

"В этом исследовании мы рассматриваем источник энергии хорошо развитой цивилизации Типа II или Типа III. Им нужен более мощный источник энергии, чем их собственное Солнце", - пишут исследователи в своей статье.

"Аккреционный диск, корона и релятивистские джеты могут быть потенциальными электростанциями для цивилизации II типа. Наши результаты показывают, что для черной дыры звездной массы, даже при низком коэффициенте Эддингтона, аккреционный диск может дать в сотни раз больше энергии. яркости, чем у звезды главной последовательности".

Концепция сферы Дайсона была популяризирована физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном в 1960-х годах как решение проблемы энергопотребления, превышающего возможности планеты цивилизации. Сама сфера построена вокруг звезды планетной системы - мегаструктуры, которая собирает энергию звезды у источника.

В статье Дайсона предполагалось, что инфракрасное излучение тепловой энергии может исчезнуть, поскольку структура Дайсона захватывает и преобразует звездную энергию, что гипотетически может выдавать наличие этих гипотетических структур. Эта инфракрасная сигнатура, если бы мы могли ее обнаружить, позволила бы нам сосредоточиться на инопланетных цивилизациях.

Под руководством астронома Тайгера Ю-Янга Сяо из Национального университета Цин Хуа на Тайване группа исследователей продвинула эту концепцию на шаг вперед. Что, если бы сфера Дайсона (или кольцо Дайсона, или рой Дайсона) располагалась вокруг черной дыры? Будет ли это работать и что мы сможем обнаружить здесь, на Земле?

Одна вещь, выше всех остальных, что черные дыры известны по их мощному гравитационному полю, которое притягивает все, что подходит достаточно близко, и не отпускает его снова (что мы можем обнаружить). Поэтому вы можете задаться вопросом, как можно получить что-нибудь от такого зверя. Как выясняется, в экстремальной среде вокруг черной дыры происходит ряд процессов, из которых, возможно, может быть получена энергия.

В своей статье группа рассматривает ряд таких процессов: аккреционный диск из материала, вращающийся вокруг черной дыры, перегретый трением до миллионов градусов; Излучение Хокинга, теоретическое излучение черного тела, испускаемое черными дырами, предложенное Стивеном Хокингом.

Другие потенциально важные явления, которые могут внести свой вклад, включают  сферическую аккрецию, корону намагниченной плазмы между внутренним краем аккреционного диска и горизонтом событий и струи, запускаемые с релятивистскими скоростями с полюсов активных черных дыр.

Основываясь на моделях черных дыр, которые в 5, 20 и 4 миллиона раз превышают массу Солнца (масса Стрельца A *, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути), Сяо и его коллеги смогли чтобы определить, что сфера спутников сможет эффективно использовать энергию некоторых из этих процессов. "Самая большая светимость может быть получена от аккреционного диска, который в 100000 раз превышает светимость Солнца, что достаточно для поддержания цивилизации типа II", - пишут исследователи.

"Более того, если сфера Дайсона собирает не только электромагнитное излучение, но и другие типы энергии (например, кинетическую энергию) от струй, общая собранная энергия будет примерно в пять раз больше". Исследователи обнаружили, что такие структуры будут обнаруживаться на разных длинах волн, причем более горячие сферы Дайсона более заметны в ультрафиолетовом диапазоне, а более холодные сферы Дайсона будут видны в инфракрасном диапазоне, как и предсказывал сам Дайсон.

Однако, учитывая, что активные черные дыры уже испускают много излучения в обоих этих диапазонах длин волн, легче сказать, чем сделать обнаружение сферы Дайсона. Команда предполагает, что выполнение других измерений, таких как изменение света, поскольку на черную дыру незначительно влияет гравитация сферы, может помочь выявить, где эти структуры могут скрываться.