La posibilidad de que los extraterrestres usen esferas de Dyson para absorber la enorme energía de los agujeros negros


La posibilidad de que los extraterrestres usen esferas de Dyson para absorber la enorme energía de los agujeros negros

Informe de Mysterious Earth uux.cn Según Sina Technology: informes de medios extranjeros, en un artículo publicado en julio de 2021, los investigadores exploraron la posibilidad de cómo una civilización avanzada podría construir una esfera de Dyson alrededor de un agujero negro para obtener una enorme energía Sexo Entonces, ¿cómo se relacionan los agujeros negros y las esferas de Dyson? ¿Cuán probable es que se acumule energía de agujero negro con las esferas de Dyson?

¿Qué es una esfera Dyson?

Comencemos con una esfera de Dyson. Esta es una estructura hipotética hecha por el hombre que podemos considerar como un recolector de energía esférico gigante que rodea una estrella para capturar toda su luz y recolectar energía. El físico teórico estadounidense Freeman Dyson fue el primero en proponer el concepto a principios de la década de 1960. Sin embargo, en la ficción, la esfera de Dyson a menudo se representa como una esfera hueca artificial que rodea una estrella, una interpretación errónea de su significado original. Dyson había dicho en su respuesta a su artículo: "Una capa esférica o un anillo alrededor de una estrella". estrella no es físicamente factible. Imagino una 'esfera' en forma de colectores solares sueltos u órbitas independientes alrededor de la estrella. de nubes satelitales".

En 1964, el astrónomo soviético Nikolai Kardashov propuso que el nivel de civilización y el avance tecnológico se pueden medir según el nivel de energía que una civilización puede utilizar. Dividió la civilización en tres niveles de magnitud, de los cuales la civilización de tipo II tiene la capacidad para aprovechar la energía de una estrella, y la esfera de Dyson es el sello distintivo de esta civilización. Ahora sabemos que una estructura esférica de este tipo es inestable en realidad, y eventualmente chocará contra la estrella. Hoy en día, los astrónomos comienzan a hablar de A tan -llamada "nube de Dyson" consiste en una gran cantidad de estructuras densas de recolección de energía que orbitan alrededor de una estrella. Una nube de Dyson que orbita alrededor del sol puede recolectar la mayor parte de la energía del sol, produciendo energía que se puede medir en teravatios.

Además de la nube de Dyson, se ha propuesto otra forma de esfera de Dyson: la burbuja de Dyson. Similar a la nube de Dyson, la burbuja de Dyson también se compone de muchas estructuras independientes y se puede construir gradualmente. Pero este esquema no use orbital En cambio, la fuerza gravitatoria de la estrella es contrarrestada por una enorme vela solar presionada por la luz. Para la estrella madre, las estructuras individuales de la burbuja de Dyson pueden ser completamente estacionarias e independientes entre sí. Además, debido a la luz presión y gravedad estelar La relación es constante, independiente de la distancia, por lo que la vela solar puede ajustar libremente su distancia de la estrella En teoría, si se construye y despliega una cantidad suficiente de satélites de vela solar alrededor de la estrella, un Dyson no estacionario se puede formar una burbuja.

¿Qué es un agujero negro?

En comparación con las esferas de Dyson, los agujeros negros son mucho más conocidos. En pocas palabras, los agujeros negros se forman cuando una masa lo suficientemente grande se concentra en un espacio lo suficientemente pequeño. En las condiciones adecuadas, la fuerza gravitatoria de la materia misma abrumará todo, haciendo que se colapse en la llamada "singularidad": un punto geométrico donde se concentra toda la masa necesitamos una teoría cuántica de la gravedad para comprender realmente lo que sucede en una singularidad. Los agujeros negros están hechos de singularidades y eventos. El horizonte de sucesos es la superficie de un agujero negro, más allá del cual es imposible "retroceder". En otras palabras, cualquier cosa que cruce el horizonte de sucesos se perderá de nuestro universo para siempre.

esfera Dyson vs agujero negro

Tanto las esferas de Dyson como los agujeros negros son conceptos muy fascinantes y excéntricos en astrofísica. Las esferas de Dyson describen enormes máquinas que orbitan estrellas, con un rango de influencia comparable incluso al del sistema solar, construidas por civilizaciones ultra avanzadas para obtener energía Un agujero negro describe una región de espacio y tiempo increíblemente densa rodeada por límites que separan el interior del agujero negro del resto del universo. ¿Cómo se obtiene energía de un agujero negro? cae en el horizonte de sucesos, incluida la luz?

La respuesta es realmente muy simple.

Si bien la materia y la energía que cayeron en el horizonte de sucesos han desaparecido, la materia que queda más lejos aún puede irradiar energía y escapar. Los investigadores primero pensaron en agujeros negros de masa estelar que forman sistemas binarios con estrellas normales. En tales sistemas, el El agujero negro absorbe materia de la estrella ordinaria, que luego forma un disco giratorio de gas, llamado disco de acreción, que orbita alrededor del agujero negro y finalmente cruza el horizonte de eventos. , irradia mucha energía. Cuando la materia caliente permanece fuera del horizonte de eventos, irradia energía al espacio en forma de rayos X a través de la observación de tales rayos X, los agujeros negros se pueden encontrar y estudiar indirectamente. El disco de acreción también produce haces de plasma de alta energía o chorros que son expulsados ​​del disco de acreción y del agujero negro a casi la velocidad de la luz.

Colocar una esfera de Dyson alrededor de un sistema estrella-agujero negro indudablemente implicaría una ingeniería astronómica muy extrema. Por supuesto, construir una esfera de Dyson alrededor de cualquier estrella requeriría capacidades tecnológicas muy avanzadas; puede ser necesario aplastar muchos planetas para obtener materiales Sería más difícil construir una esfera de Dyson en el entorno extremo alrededor de un sistema estelar binario con un agujero negro, especialmente si se quisiera capturar la energía del chorro del disco de acreción.

Pienso en grande

Imagínese que si se puede construir una esfera de Dyson alrededor de un agujero negro, sin duda ganará mucha más energía que una esfera de Dyson normal. De acuerdo con las suposiciones del modelo de los investigadores, una esfera de Dyson alrededor de un agujero negro puede acumular de cientos a varios más que una esfera Dyson regular. 10.000 veces la energía. De esta manera, una esfera Dyson de agujero negro puede poner la vida inteligente que la construyó en el camino para convertirse en una civilización Tipo III, es decir, una civilización capaz de recolectar energía equivalente a una toda la galaxia.

Por supuesto, todo esto es pura especulación. Fuera de los humanos, puede que ni siquiera haya otras civilizaciones en el universo, avanzadas o no. Y, incluso si hay otras civilizaciones, la tecnología requerida para construir una esfera Dyson puede ser inalcanzable Sí. Pero una de las cosas más interesantes de la astrofísica es que te permite imaginar lo que es posible. Si tenemos que soñar, también podríamos pensar en grande.




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