Окружающая планету черная дыра может сигнализировать о развитой инопланетной цивилизации

Он утверждал, что это можно сделать, построив жгут вокруг аккреционного диска черной дыры, где падающая материя ускоряется до скорости, близкой к скорости света, вызывая высвобождение энергии в нескольких длинах волн.

С тех пор многие исследователи предположили, что развитые цивилизации могут использовать этот метод (процесс Пенроуза) для питания своей цивилизации и что он представляет собой технопризнак, за которым мы должны следить.

В качестве примера можно привести гипотезу трансценденции Джона М. Смарта, предлагающую решение парадокса Ферми, в которой он предположил, что развитый интеллект может мигрировать в область, окружающую черные дыры, чтобы воспользоваться доступной энергией.

Последняя гипотеза принадлежит профессору Гарвардского университета Ави Лоебу, который в своей недавней работе предложил, как развитые цивилизации могут полагаться на «Луну с черной дырой», чтобы бесконечно снабжать свою родную планету энергией. То, как эта черная дыра будет освещать планету, вокруг которой она вращается, по его мнению, станет потенциальным технопризнаком для будущих исследований SETI.

Его последняя работа, «Освещение планеты луной с черной дырой как технологическая сигнатура», недавно появилась в журнале Research Notes of the American Astronomical Society (RNAAS).

В 1975 году Стивен Хокинг предположил, что черные дыры испускают фотоны, нейтрино и некоторые более крупные частицы — впоследствии это стало известно как «излучение Хокинга». С тех пор предложения по использованию черных дыр в качестве источника энергии обычно делятся на два лагеря.

С одной стороны, есть возможность использовать угловой момент их аккреционных дисков («процесс Пенроуза») или улавливать тепло и энергию, генерируемые их гиперскоростными струями (возможно, в форме сферы Дайсона). С другой стороны, существует возможность подачи материи на черную дыру и использования возникающего при этом излучения Хокинга.

В своей статье Лоэб предлагает, как развитая цивилизация могла бы использовать последний процесс, создав черную дыру, которая будет вращаться вокруг ее родной планеты. Эта черная дыра была бы очень маленькой, весом всего в сто тысяч тонн (1011 г).

Если оставить ее без контроля, эта черная дыра испарится всего за полтора года за счет излучения Хокинга. Но, как рассказал Лоэб по электронной почте изданию Universe Today, ее можно поддерживать, присоединяя к ней относительно небольшое количество материи (2,2 кг; 4,85 фунта) в секунду. Взамен она обеспечивала бы бесконечный запас энергии:

«Эта система черных дыр — самый эффективный двигатель, о котором я когда-либо думал. Топливо преобразуется в энергию с идеальной эффективностью в 100 %, потому что масса, падающая в черную дыру, в конечном итоге выходит наружу в виде излучения Хокинга. Я не видел, чтобы эта идея обсуждалась раньше, и у меня был момент «эврики», когда я понял это несколько недель назад. Единственный другой метод преобразования массы в излучение со 100-процентной эффективностью — это аннигиляция материи и антиматерии».

Как указывает Лоеб, количество необходимого антивещества превосходит все, чего человечество может достичь в настоящее время. С 1995 года коллайдеры частиц в ЦЕРНе смогли произвести менее десяти нанограммов антивещества, что достаточно для питания 60-ваттной лампочки в течение четырех часов.

Для сравнения, предложенная Лоэбом черная дыра массой 1011 г могла бы непрерывно снабжать энергией 40 квадриллионов (4015) ватт.

«Глобальное потребление энергии составляет несколько терра-ватт, что в десять тысяч раз меньше, чем мощность этой черной дыры», — добавил Лоэб. «Еще одно преимущество этого двигателя черной дыры в том, что в качестве топлива он может использовать любую форму материи. Это может быть мусор. Нет лучшего способа переработать мусор, чем превратить его в чистую энергию со 100-процентной эффективностью».

Еще одно преимущество заключается в том, что черная дыра может использовать в качестве топлива любую форму материи, включая все отходы, которые производит цивилизация. В этом отношении двигатель черной дыры решил бы проблемы развитой цивилизации с мусором, обеспечив взамен неисчерпаемый запас энергии.

Во всем мире люди ежегодно производят около 1,92 миллиарда метрических тонн (2,12 тонны США) отходов, что оказывает серьезное влияние на окружающую среду. Этого было бы достаточно, чтобы питать двигатель черной дыры массой 1011 г в течение 437 миллионов лет!

Что касается того, как можно совершить такой подвиг, Лоэб ссылается на предыдущую статью, в которой он предположил, что достаточно развитая цивилизация может создать «детскую вселенную» с помощью квантового туннелирования. В то время как такой подвиг может совершить только цивилизация III типа (или более развитая), двигатель черной дыры гораздо проще и, возможно, может быть создан цивилизацией II типа:

«Это большая проблема. Хорошая новость заключается в том, что использование черной дыры в качестве источника энергии не требует колоссальных технологий, необходимых для создания вселенной. Это открывает новые горизонты для исследователей, размышляющих о возможностях энергетических систем для будущих цивилизаций. Лоэб подчеркивает, что цивилизации II типа, которые уже могли бы манипулировать материей и энергией на планетарном уровне, могут исчерпывающе осваивать ресурсы, предлагаемые черными дырами, обратив в свою пользу их особенности.

Кроме того, существует надежда, что наблюдения за такими системами позволят ученым разобраться в природе черных дыр и выявить их характеристики. Понимание того, как именно действуют эти мощные объекты, может привести к новым открытиям в области физики и астрофизики.

Лоэб также акцентирует внимание на том, что наблюдение за возможными технопризнаками, связанными с черными дырами, станет важным шагом в поиске внеземной жизни. Если развитые цивилизации действительно используют такие двигатели, их энергия может создавать сигналы, которые можно будет зафиксировать. Это подчеркивает важность дальнейших исследований в этой области, чтобы понять, каким образом черные дыры могут стать ключевым элементом в будущем человечества.

Возможность использования черных дыр в качестве источника энергии открывает новые горизонты для концепций устойчивого развития. Цивилизации II типа могли бы развивать технологии, основанные на манипуляции гравитационными полями и материалами, которые находятся вблизи этих космических объектов. Энергия, выделяющаяся в процессе аккреции материи, могла бы обеспечивать не только энергетические нужды таких цивилизаций, но и обеспечивать ресурсами целые планеты.

Параллельно с этим, наблюдения черных дыр могут стать платформой для пересмотра существующих научных теорий. Чем больше мы изучаем природу этих загадочных объектов, тем больше шансов на прорывы в теоретической физике. Это может пролить свет на вопросы, которые оставались без ответа, такие как природа времени, пространства и самой материи.

Наконец, исследование технопризнаков, связанных с черными дырами, может помочь в поиске внеземных цивилизаций. При наличии технологически развитых обществ мы можем наткнуться на сигналы, несущие информацию о том, как они используют мощь черных дыр. Эти сигналы позволяют надеяться, что следуя за ними, человечество сможет открыть новые пути для космических путешествий и расширить границы своих знаний о Вселенной.