Τα ίχνη εξωγήινων πολιτισμών που αντλούν ενέργεια από μαύρες τρύπες

1. Γιατί ανθρώπινος πολιτισμός ανήκει στην κατηγορία μηδέν;

Ο μόνος γνωστός προηγμένος πολιτισμός στο σύμπαν είναι ο δικός μας. Όμως, πόσο προηγμένος είναι ο γήινος πολιτισμός; Σύμφωνα με την κατάταξη που προτάθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1960 από τον Ρώσο φυσικό Νικολάι Καρντάσιεφ (Kardashev) έχοντας ως σκοπό την ταξινόμηση των ραδιοσημάτων από πιθανούς εξωγήινους πολιτισμούς, ο ανθρώπινος πολιτισμός είναι τύπου 0. Τι σημαίνει αυτό;

Ο Καρντάσιεφ δημιούργησε ένα σύστημα ταξινόμησης πολιτισμών ανάλογα με την ενέργεια που καταναλώνουν, ως εξής: Ο πολιτισμός τύπου Ι είναι ο πολιτισμός που ελέγχει όλες τις πλανητικές μορφές ενέργειας. Μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ενέργεια του μητρικού άστρου τους (όπως ο ήλιος μας) που φτάνει στον πλανήτη του, ελέγχει την θερμοκρασία του πλανήτη, τα ακραία καιρικά φαινόμενα, την σεισμική και την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Ο πολιτισμός τύπου ΙΙ είναι αυτός που αφού εξάντλησε τους πόρους του πλανήτη του, κατάφερε να ελέγξει και να καταναλώνει όλη την παραγόμενη ενέργεια του μητρικού άστρου του. Τέλος, ο πολιτισμός τύπου ΙΙΙ αφού έχει εξαντλήσει την ενέργεια ολόκληρου του πλανητικού του συστήματος, έχει αποικίσει τον γαλαξία του και μπορεί να ελέγχει την ενέργεια σε γαλαξιακό επίπεδο.

Ο πολιτισμός τύπου 0 είναι ο πιο ανεπαρκής τόσο από τεχνολογική όσο και από κοινωνική άποψη. Και στην κατηγορία αυτή ανήκει ο γήινος πολιτισμός, ο οποίος σύμφωνα με κάποιες εκτιμήσεις θα μπορούσε να εξελιχθεί προς έναν πολιτισμό τύπου Ι μετά από δύο αιώνες. Από όλες τις διαδοχικές μεταβάσεις, αυτή ίσως είναι η πιο δύσκολη. Μια τέτοια μετάβαση για τον ανθρώπινο πολιτισμό φαίνεται σχεδόν αδύνατη, αν λάβει κανείς υπόψιν την ανεπάρκεια (διανοητική, τεχνική και ηθική) των ηγετικών ομάδων που καθορίζουν το μέλλον των κατοίκων του πλανήτη μας.

Στο σύμπαν μας μπορεί να υπάρχουν νεκροί πολιτισμοί που δεν κατάφεραν να ανέβουν από την κατηγορία 0 στην Ι γιατί αυτοκαταστράφηκαν. Αλλά μπορεί να υπάρχουν και πολιτισμοί τύπου Ι, ΙΙ και ΙΙΙ.

2. Τι είναι η σφαίρα Dyson;

Ένα ερώτημα που αναδύεται είναι το πως θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε αυτούς τους προηγμένους πολιτισμούς. Ο Φρίμαν Ντάιζον (Freeman Dyson) προέτρεπε τους αστρονόμους να αναζητούν στο διάστημα την ακτινοβολία των επονομαζόμενων σφαιρών Dyson και όχι απλά ραδιοσήματα. 

H σφαίρα Dyson προτάθηκε για πρώτη φορά από τον συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Όλαφ Στάπλεντον (Olaf Stapledon) στο μυθιστόρημα του με τίτλο Star Maker, το 1937. Η ιδέα αυτή μελετήθηκε αργότερα από τον Dyson. Πρόκειται για μια τεράστιας κλίμακας σφαίρα που περιβάλλει ένα άστρο–ήλιο σχεδιασμένη έτσι ώστε να συλλέγει την ενέργεια του άστρου. Σε μια ακραία περίπτωση που περιέγραψε ο  Dyson, ένας προηγμένος πολιτισμός τύπου ΙΙ θα μπορούσε να περιβάλλει  το άστρο του με μια σφαιρική υπερ-κατασκευή η οποία θα μπορούσε να εκμεταλλεύεται το σύνολο της εκπεμπόμενης ενέργειας ενός άστρου. Επιπλέον, το εσωτερικό αυτής της σφαίρας θα μπορούσε φιλοξενήσει τον πολιτισμό και να ικανοποιήσει την δημογραφική αύξηση του πληθυσμού για εκατομμύρια χρόνια.

Σύμφωνα με τους νόμους της Θερμοδυναμικής η σφαίρα αυτή θα εξέπεμπε στο διάστημα ακτινοβολία η οποία θα μπορούσε να ανιχνευθεί από κάποιον άλλον απομακρυσμένο πολιτισμό.

Αν υπάρχουν προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί, τότε αναπόφευκτα εκπέμπουν προς το διάστημα ακτινοβολία, η οποία μπορεί να καταγραφεί και να μετρηθεί.

3. Η σφαίρα Dyson γύρω από μια μαύρη τρύπα

Η έρευνα για την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης (SETI) διεξάγεται ήδη εδώ και 60 χρόνια. Ο εντοπισμός λοιπόν μιας σφαίρας Dyson, της σφαιρικής δομής που περιβάλλει ένα άστρο και μεταφέρει την ενέργεια της ακτινοβολίας προς τα έξω ως πηγή ενέργειας για έναν προηγμένο πολιτισμό, είναι ένας από τους κύριους στόχους της SETI.

Στην εργασία με τίτλο ‘A Dyson Sphere around a black hole’ των Tiger Yu-Yang Hsiao et al, διερευνάται η δυνατότητα κατασκευής μιας σφαίρας Dyson γύρω από μια μαύρη τρύπα. Θεωρούνται έξι πηγές ενέργειας: (i) η μικροκυματική κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου (ii) η ακτινοβολία Hawking (iii) o δίσκος προσαύξησης, (iv) η προσαύξηση Bondi, (v) το στέμμα και (vi) οι σχετικιστικοί πίδακες. Για τις ανάγκες π.χ. ενός πολιτισμού τύπου II, απαιτείται ενεργειακή ισχύς 4×1026W (=1L= φωτεινότητα του ήλιου). Μεταξύ των (iii) έως (vi), η μεγαλύτερη φωτεινότητα μπορεί να συλλεχθεί από τον δίσκο προσαύξησης, φτάνοντας έτσι τα 105L, αρκετή για να διατηρήσει έναν πολιτισμό Τύπου II. Η συλλογή της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου ή της ακτινοβολίας Hawking δεν δίνει επαρκείς ποσότητες ενέργειας.

Επιπλέον, αν μια σφαίρα Dyson συλλέγει όχι μόνο την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αλλά και άλλους τύπους ενέργειας (π.χ. κινητική ενέργεια) από τους πίδακες, η συνολική συλλεγόμενη ενέργεια θα ήταν περίπου 5 φορές μεγαλύτερη. Λαμβάνοντας υπόψη την εκπομπή από μια σφαίρα Dyson, τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι μια σφαίρα Dyson γύρω από μια μαύρη τρύπα στον Γαλαξία 10.000 pc μακριά από εμάς (1pc=3,26 έτη φωτός) είναι ανιχνεύσιμη στο υπεριώδες φως (10−400nm), ορατό φως (400−760nm), υπέρυθρη ακτινοβολία (760nm−40μm) ως η επιπλέον ακτινοβολία που αποβάλλεται στο διάστημα χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια όπως το Galaxy Evolution Explorer (GALEX). Η ανάλυση των παρατηρούμενων φασματικών κατανομών ενέργειας και η μέτρηση της μεταβλητότητας της ακτινικής ταχύτητας μπορούν να βοηθήσουν τον εντοπισμό αυτών των πιθανές τεχνητών δομών.

Συνολικά, η μαύρη τρύπα μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη πηγή και πιο αποδοτική στη συλλογή ενέργειας σε σχέση με ένα άστρο της κύριο ακολουθίας (όπως ο ήλιος μας).

Πιθανά μήκη κύματος στα οποία μπορεί να γίνει ο εντοπισμός μιας θερμής σφαίρας Dyson για διάφορες μάζες μαύρων οπών. Οι μωβ, οι μπλε, οι πράσινες, οι πορτοκαλί και κόκκινες περιοχές υποδεικνύουν ακτίνες Χ (0,01 – 10 nm), υπεριώδη ακτινοβολία (10 – 400 nm), ορατό φως (400 – 760 nm), υπέρυθρη ακτινοβολία μικρού και μεσαίου μήκους κύματος, (760 nm – 5 𝜇m) και (5 – 40 𝜇m), αντίστοιχα. Η σκιασμένη περιοχή είναι το μέγιστο μήκος κύματος από την ακτινοβολία μέλανος σώματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας, καλύπτοντας ένα μεγάλο εύρος παραμέτρων μιας σφαίρας Dyson. Η περιοχή που περικλείεται από μπλε, κόκκινες και μαύρες διακεκομμένες γραμμές αντιστοιχούν σε αστρικής μάζας, ενδιάμεσης μάζας και υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

… για περισσότερες λεπτομέρειες διαβάστε ΕΔΩ:



Κατηγορίες:ΕΞΩΓΗΙΝΗ ΖΩΗ

Ετικέτες:

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: