Las civilizaciones avanzadas podrían estar usando esferas Dyson para recolectar energía de los agujeros negros. Así es como podríamos detectarlos
Agujeros negros son más que simples objetos masivos que se tragan todo lo que los rodea; también son una de las fuentes de energía más grandes y estables del universo. Eso los haría invaluables para el tipo de civilización que necesita grandes cantidades de poder, como un Tipo II. Civilización Kardashev . Pero para aprovechar todo ese poder, la civilización tendría que rodear todo el agujero negro con algo que pudiera capturar el poder que está emitiendo.
Una posible solución sería Esfera de Dyson - un tipo de megaproyecto de ingeniería estelar que encapsula una estrella entera (o, en este caso, un agujero negro) en una vaina artificial que captura toda la energía que emite el objeto en su centro. Pero incluso si fuera capaz de capturar toda la energía que emite el agujero negro, la propia esfera aún sufriría pérdida de calor. Y esa pérdida de calor nos lo haría visible, según una nueva investigación publicada por un equipo internacional liderado por investigadores de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwan.
Evidentemente, aún no se ha detectado tal estructura. Aún así, el documento demuestra que es posible hacerlo, a pesar de que no hay luz visible que atraviese la superficie de la esfera y la reputación de un agujero negro de ser sumideros de luz en lugar de fuentes de luz. Para comprender cómo detectaríamos un sistema de este tipo, en primer lugar, sería útil comprender para qué estaría diseñado ese sistema.
Los autores estudian seis fuentes de energía diferentes que una posible esfera de Dyson podría recolectar alrededor de un agujero negro. Ellos son los omnipresentes Fondo de microondas cósmico radiación (que estaría bañando la esfera sin importar dónde se colocara), el agujero negro Radiación de Hawking , su disco de acreción, su Acreción de Bondi , su corona, y su chorros relativistas .
Imagen compuesta de Centaurus A, el agujero negro supermasivo central de nuestra galaxia, que muestra los chorros que emergen junto con la radiación gamma asociada.
© ESO / WFI (óptico); MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al. (Submilimétrico); NASA / CXC / CfA / R. Kraft et al. (Rayos X), H.E.S.S. colaboración (Gamma)
Algunas de estas fuentes de energía son mucho más potentes que otras, con la energía del disco de acreción del agujero negro a la cabeza en términos de capturas de energía potencial. Otros tipos de energía requerirían desafíos de ingeniería completamente diferentes, como capturar la energía cinética de los chorros relativistas que salen disparados desde los polos del agujero negro. El tamaño, obviamente, juega un papel importante en la cantidad de energía que emiten estos agujeros negros. Los autores se centran principalmente en los agujeros negros de masa estelar como un buen punto de comparación con otras posibles fuentes de energía. Con ese tamaño, el disco de acreción por sí solo proporcionaría cientos de veces la producción de energía de una estrella de la secuencia principal.
Sería imposible construir una esfera Dyson alrededor de cualquier objeto de ese tamaño con materiales conocidos actualmente. Pero el tipo de civilización que estaría interesada en asumir tal desafío de ingeniería probablemente tendría materiales mucho más fuertes que los que tenemos hoy. Alternativamente, podrían trabajar con materiales conocidos para crear un Enjambre Dyson o una Burbuja Dyson, que no requiere tanta resistencia material pero pierde algo de la energía que capturaría una esfera completa y agrega múltiples capas de complejidad al coordinar trayectorias orbitales. y otros factores. Cualquier estructura de este tipo tendría que estar fuera del disco de acreción para obtener el máximo beneficio de la energía que emite el agujero negro.
Video de UT sobre la detección de enjambres de Dyson
Incluso una sola esfera alrededor de un solo agujero negro de masa estelar sería suficiente para empujar a cualquier civilización que lo creó al territorio de Tipo II, dándole un nivel de producción de energía inimaginable con la tecnología actual. Pero incluso una civilización tan potente probablemente no será capaz de doblar las leyes de la física. No importa el nivel de potencia, una parte se perderá por calor.
Para los astrónomos, el calor es simplemente otra forma de luz: infrarroja, para ser exactos. Y según los investigadores, el calor emitido por una esfera Dyson alrededor de un agujero negro debería ser detectable por nuestra cosecha actual de telescopios, como el Explorador de levantamientos infrarrojos de campo amplio y el Encuesta Sloan Digital Sky , a una distancia de aproximadamente 10 kpc como mínimo. Eso es aproximadamente 1/3 de la distancia a través de toda la Vía Láctea. No importa qué tan cerca estuvieran, no parecerían estrellas tradicionales, pero podrían ser detectables usando el método de velocidad radial comúnmente usado para encontrar exoplanetas.
Sloan Digital Sky Survey, uno de los telescopios que podría encontrar una posible esfera Dyson alrededor de un agujero negro.
Crédito: Equipo de SDSS, Fermilab Visual Media Services
Si bien este es un trabajo teórico útil, ciertamente no ha habido ninguna evidencia de que exista tal estructura todavía - La paradoja de Fermi aún mantiene. Pero dados todos los datos que ya estamos recolectando estos telescopios, podría ser interesante escanearlos una vez más para verificar si hay calor emanando de un lugar donde no se esperaría. Valdría la pena el tiempo para al menos buscar lo que podría ser un descubrimiento fundamentalmente innovador.
Aprende más:
arXiv - Una esfera de Dyson alrededor de un agujero negro
ScienceAlert - Las esferas de Dyson alrededor de los agujeros negros podrían revelar civilizaciones extraterrestres, dicen los científicos
Inversa - ¿PUEDEN LOS EXTRANJEROS CONSTRUIR UNA ESFERA DYSON ALREDEDOR DE UN AGUJERO NEGRO?
Vicio - Las megaestructuras de agujero negro pueden estar impulsando civilizaciones alienígenas, dicen los científicos
Imagen principal:
Ejemplo de una esfera de Dyson parcial alrededor de una estrella.
Crédito - Kevin Gill