W serialu „Doctor Who” zaawansowana cywilizacja władców czasu czerpała energię z wnętrza czarnej dziury. Naukowcy potwierdzają, że jest to teoretycznie możliwe. A jeśli tak gdzieś w kosmosie się dzieje, będziemy mogli to wykryć.

Zapotrzebowanie cywilizacji na energię stale rośnie. Z czasem może być większe, niż cała energia dostępna na powierzchni planety. Fizyk Freeman Dyson w latach 60. ubiegłego wieku zaproponował, że wystarczająco zaawansowane cywilizacje mogłyby budować wokół swoich gwiazd sfery (nazwane potem „sferami Dysona”), które zbierałyby całą energię produkowaną przez macierzystą gwiazdę.

Ten z kolei pomysł przedstawiono w jednym z odcinków serialu „Star Trek: The Next Generation”. Takie cywilizacje żyłyby wewnątrz takich sfer – sztucznie stworzonych „kokonów”. Nie byłyby to sztywne konstrukcje – takie rozpadłyby się pod wpływem sił grawitacyjnych – lecz raczej gęste roje satelitów.

Jak szybko obliczyli fizycy, takie sferyczne roje satelitów byłyby stosunkowo łatwe do wykrycia. Postronny obserwator mógłby bowiem zauważyć w kosmosie źródło promieniowania cieplnego – bez widocznego światła. Wskazywałoby to na sztuczne pochodzenie, bowiem wszystkie gwiazdy emitują też światło widzialne.

Sfery Dysona mogą powstawać wokół czarnych dziur

Astronom Tiger Hsiao z tajwańskiego Uniwersytetu Tsing Hua uważa, że takie sfery mogłyby powstawać także wokół czarnych dziur. Wraz z zespołem postanowili obliczyć, czy sferę Dysona można wokół takich obiektów zbudować.

Pod uwagę wzięli trzy różne rodzaje czarnych dziur, o masach odpowiednio 5 mas Słońca, 20 mas Słońca i 4 mln mas Słońca. Pierwsze dwa rodzaje wyznaczają dolny i górny limit mas takich obiektów powstałych w wyniku kolapsu grawitacyjnego pojedynczych gwiazd. Trzeci jest typowy dla supermasywnych obiektów znajdowanych w centrach większości galaktyk.

Czarne dziury zwykle uważamy za obiekty pożerające wszystko wokół, w tym promieniowanie. Mogą jednak także produkować energię z opadającej na nie materii. Gdy ta rozpędza się do wysokich prędkości, zaczyna emitować promieniowanie. Astrofizycy sądzą, że takie procesy zachodzą wokół większości supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk.

Obliczenia zespołu Tigera Hsiao wskazują, że dyski materii krążące wokół czarnych dziur, otaczające je gazy oraz strumienie promieniowania (tak zwane dżety) mogą być wykorzystywane jako źródła energii – oczywiście teoretycznie, przez zaawansowane technicznie obce cywilizacje.

Jedna czarna dziura daje tyle energii, co miliony gwiazd!

Sam dysk akrecyjny wokół czarnej dziury o masie 20 mas Słońca mógłby dostarczyć tyle energii, co sfery Dysona wybudowane wokół 100 tysięcy gwiazd, wynika z obliczeń astrofizyków. Wokół supermasywnych czarnych dziur można by przechwycić nawet milion razy więcej energii!

Jeśli takie konstrukcje wokół czarnych dziur gdzieś istnieją, również będziemy mogli je wykryć. Tak jak „klasyczne” sfery Dysona wokół gwiazd, te w pobliżu czarnych dziur też powinny emitować promieniowanie podczerwone. Nawet gdyby obca cywilizacja dysponowała materiałem, który się może nagrzewać powyżej 3000 tys. stopni, emitowałby on promieniowanie w zakresie ultrafioletu. Można by takie obiekty – nie emitujące promieniowania widzialnego, lecz w nadfiolecie – wykrywać nawet dziś, przy pomocy istniejących już teleskopów.

Do czego wykorzystywana byłaby tak olbrzymia energia? Trudno powiedzieć. Komentujący to odkrycie w „Science” fizyk Tomáš Opatrný z Uniwersytetu Palackiego w Ołomuńcu żartuje: – Kopalnie kryptowalut? Gry komputerowe? A może po prostu zasilanie coraz większej biurokracji?

Źródło: Science.