戴森球是理論上的巨型結構,先進文明可以利用它從恆星中提取盡可能多的能量。研究人員現在問:如果你要在黑洞周圍建造這樣的東西,你會獲得很多能量嗎?答案是肯定的。
黑洞,無論是恆星大小還是超大質量版本,都不會讓任何東西逃脫——甚至包括光。然而,它們創造了宇宙中一些最極端的條件,並且在黑洞周圍發生了極其高能量的過程。對於該論文,發表於英國皇家天文學會每月通知,這些過程將證明戴森球的構造是合理的。
由台灣國立清華大學天文學家蕭宇揚領導的研究小組研究了黑洞周圍吸積盤、日冕、甚至黑洞發射的相對論性噴流可能產生的輻射。
所有這些現像都非常有活力。如果一個先進的文明能夠利用它們,那麼它肯定會暫時不必擔心其能量需求。這篇論文的重點是第二類文明卡爾達肖夫量表到 2020 年,它可以利用人類使用的能源約一兆倍。
「通常情況下,吸積盤可以提供 10,000 倍甚至更多倍的能量,例如從太陽這樣的恆星獲得的能量,」Hsiao 告訴 IFLScience。 「因此,我們不必像太陽那樣尋找 10,000 顆恆星,而是可以找到一個黑洞並在其周圍建造一個戴森球,這樣效率會高得多。”
蕭的方法著眼於能源輸出,並提供了一些關於系統必須有多高效才能獲得充足能源的情景。就其本質而言,黑洞是如此令人難以置信,即使只獲取其輸出的一小部分也足以讓我們的文明持續數十億年。
本文沒有討論這種結構的可行性。固體這被認為是不可能的——但由大量衛星進行能量收集的戴森群似乎更加現實。然而,為了提高效率,它們應該更接近黑洞,並且能夠承受比我們目前採用的技術高得多的溫度。
我們做不到,但也許有外星文明可以做到。好消息是,如果銀河系中存在這樣的結構,我們可以探測到它——儘管需要做更多的工作來確認它是人造來源。
「我們需要其他證據來對這些來源與其他自然現象進行分類和區分,」蕭告訴 IFLScience。 「我們也提出了其他方法,例如測量光變曲線和徑向速度。如果有一個衛星形式的戴森球,它就會旋轉,在黑洞前面和黑洞後面移動,光變曲線就會改變。
也許我們可以發現銀河系之外的東西,因為更先進的文明可以採取相同的方法,但圍繞著超大質量黑洞。
負責這項工作絕大多數的蕭已經在研究實際的銀河調查並製作此類結構實際上可能會是什麼樣子的模型,以幫助天文學家識別這些戴森群(如果它們存在)。
本週《IFLSCIENCE》
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