کره دایسون در اطراف سیاه‌چاله می‌تواند از تمدن‌های فرازمینی پرده بردارد
یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌هایی که درباره‌ی جهان مطرح می‌شود این است که آیا ما تنها تمدن پیشرفته هستیم؟ این پرسش خود پرسش‌های دیگری را به وجود می‌آورد: در صورت وجود فرازمینیها، فناوری آن‌ها به ما شباهت دارد؟ و چگونه می‌توان این فناوری‌ها را کشف کرد؟
پژوهشی جدید سعی می‌کند به این پرسش‌ها پاسخ دهد. فناوری مورد نظر می‌تواند نوعی برداشت‌کننده‌ی انرژی دیوانه‌وار به نام کره دایسون باشد که انرژی موردنیاز را از سیاه‌چاله جذب می‌کند. پژوهشگرها در مقاله‌ی خود می‌نویسند:
در این بررسی منبع انرژی توسعه‌یافته‌ی نوع ۲ یا تمدن نوع ۲ را در نظر گرفتیم. آن‌ها به منبع انرژی قدرتمندتر از خورشید نیاز دارند. یک قرص برافزایشی یا جت نسبیتی می‌تواند ایستگاه نیروی تمدن‌های نوع ۲ باشد. نتایج ما برای سیاه‌چاله‌ای با جرم ستاره‌ای نشان می‌دهند حتی در نسبت‌های پایین ادینگتون، قرص برافزایشی می‌تواند صدها بار درخشان‌تر از یک ستاره از نوع توالی اصلی باشد.
مفهوم کره دایسون توسط فیزیکدان مشهور، فریمن دایسون در دهه‌ی ۱۹۶۰ به عنوان راه‌حلی برای مشکل مصرف انرژی فراتر از ظرفیت‌های سیاره‌ای متمدن ارائه شد. کره دایسون در اطراف ستاره ساخته می‌شود. این ابرسازه می‌تواند انرژی ستاره‌ی منبع را برداشت کند.
بر اساس مقاله‌ی دایسون وقتی ساختار دایسون در حالت جذب و تبدیل انرژی ستاره‌ای است، انرژی گرمایی می‌تواند به شکل مادون قرمز بگریزد و نشانه‌ای بر وجود این ساختارهای فرضی باشد. این اثر مادون قرمز می‌تواند به شناسایی و کشف تمدن‌های فرازمینی بینجامد.
تیمی از پژوهشگرها به رهبری تایگر یو یانگ سیائو ستاره‌شناس دانشگاه ملی سینگ هوای تایوان قدم را فراتر گذاشتند. اگر کره دایسون (حلقه دایسون) در اطراف یک سیاه‌چاله قرار بگیرد چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ آیا می‌توان از روی زمین آن را کشف کرد؟
یکی از ویژگی‌های برجسته‌ی سیاه‌چاله‌ها میدان گرانشی قدرتمند آن‌ها هست که تمام مواد نزدیک به خود را می‌بلعند و اجازه‌ی خروج را به آن‌ها نمی‌دهند؛ بنابراین این پرسش مطرح می‌شود که چگونه می‌توان انرژی چنین غول گرسنه‌ای را برداشت کرد. به‌طور کلی در اطراف سیاه‌چاله فرآیندهای مختلفی رخ می‌دهند و می‌توان انرژی زیادی از آن‌ها برداشت کرد. تیم سینگ هوا در مقاله‌ی خود این فرآیندها را درنظر گرفتند: قرص برافزایشی از مواد اطراف سیاه‌چاله که دمای آن به میلیون‌ها درجه می‌رسد؛ یا تابش هاوکینگ که توسط استیون هاوکینگ مطرح شد.
پدیده‌های مرتبط دیگر می‌توانند شامل قرص بیضوی یا تاج پلاسمایی مغناطیسی بین لبه‌ی داخلی قرص برافزایشی و افق رویداد و همچنین جت‌های نسبیتی باشند که از قطب‌های سیاه‌چاله‌های فعال منتشر می‌شوند. سیائو و همکارانش بر اساس مدل سیاه‌چاله‌هایی با ۵، ۲۰ و ۴ میلیون برابر جرم خورشید (هم جرم سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مرکز راه شیری، ساگیتاریوس A*) توانستند کره‌ای از ماهواره‌های احتمالی را که می‌توانند از این سیاه‌چاله‌ها انرژی برداشت کنند اندازه‌گیری کنند. به گفته‌ی پژوهشگرها:
بزرگ‌ترین درخشندگی را می‌توان از قرص برافزایشی جمع‌آوری کرد که درخشش آن ۱۰۰ هزار برابر درخش خورشید است و برای حفظ تمدن نوع ۲ کافی است. علاوه بر این اگر کره دایسون علاوه بر پرتوهای الکترومغناطیسی به جذب انواع دیگر انرژی (مثلا انرژی جنبشی) از جت‌ها بپردازد، انرژی کل پنج برابر بیشتر خواهد بود.
چنین سازه‌هایی را می‌توان در طول موج‌های مختلفی کشف کرد. کره‌های دایسون داغ‌تر در طیف فرابنفش و کره‌های سردتر در طیف مادون قرمز آشکار می‌شوند. با این حال با توجه به اینکه سیاه‌چاله‌های فعال مقادیر زیادی پرتو را در هر دو طیف طول موج منتشر می‌کنند، کشف دایسون فراتر از این طول موج‌ها کار دشواری است. پژوهشگرها نشان می‌دهند نور سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به صورت دقیقه‌ای تحت تأثیر جاذبه‌ی کره قرار بگیرند و از همین نشانه می‌توان برای آشکارساختن سازه‌های دایسون استفاده کرد.
نظرات