Gammastråleteleskoper kunne opdage rumskibe drevet af sort hul

I løbet af at lede efter mulige tegn på ekstraterrestrisk intelligens (ETI), videnskabsmænd har været nødt til at tænke virkelig uden for boksen. Da det er en selvfølge, at mange ETI'er ville være ældre og mere teknologisk avancerede end menneskeheden, dem, der er engageret i Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI), skal overveje, hvad en mere avanceret art ville gøre.

En særlig radikal idé er, at rumfarende civilisationer kunne udnytte stråling udsendt fra sorte huller (Hawking-stråling) til at generere strøm. Bygger på dette, Louis Crane, en matematiker fra Kansas State University (KSU), forfattet for nylig en undersøgelse, der foreslår, hvordan undersøgelser ved hjælp af gamma-teleskoper kunne finde beviser for rumfartøjer drevet af små kunstige sorte huller.

Studiet, "Søger efter udenjordiske civilisationer ved hjælp af gammastråleteleskoper, " for nylig dukket op online. Dette er det andet papir udgivet af Dr. Crane om emnet, hvoraf den første var medforfatter af Shawn Moreland (en fysikstuderende ved KSU) og udgivet i 2009 – med titlen "Are Black Hole Spacecraft Possible?"

I det første papir, Crane og Westmoreland undersøgte muligheden for at bruge Hawking-stråling fra et kunstigt sort hul. De konkluderede, at det var på kanten af ​​muligheden, men at kvantetyngdekraftseffekter (som i øjeblikket er ukendte) kunne være et problem. I hendes seneste papir, Crane tog tingene et skridt videre ved at beskrive, hvordan de resulterende gammastråler, som et sådant system ville producere, kunne hjælpe med at søge efter ETI'er.

Konceptet med et sort hul-drevet rumfartøj blev først introduceret af den berømte science fiction-forfatter Arthur C. Clarke i sin roman fra 1975 Kejserlig Jord . En lignende idé blev præsenteret af Charles Sheffield i hans novelle "Killing Vector" fra 1978. I begge tilfælde Clarke og Sheffield beskriver, hvordan avancerede civilisationer kunne udvinde energi fra roterende sorte huller for at opfylde deres energibehov.

Udover at være rent science-fiction guld, evnen til at udnytte et sort hul til at generere strøm ville give nogle ret store fordele. Som Dr. Crane beskrev til Universe Today via e-mail:"En avanceret civilisation ville ønske at udnytte et mikroskopisk sort hul, fordi det kunne kaste stof ind og få energi ud. Det ville være den ultimative energikilde. Især, det kunne drive et rumskib, der er stort nok til at blive afskærmet til relativistiske hastigheder. Ingen af ​​de rumskibskoncepter, NASA undersøgte, viste sig at være levedygtige... Det er måske den eneste mulighed."

Ud over, signaturerne forbundet med denne form for teknologisk aktivitet (alias "technosignatures") ville indikere et meget højt niveau af fremskridt. I betragtning af de store energikrav til at skabe et kunstigt sort hul, plus de tekniske udfordringer forbundet med at udnytte det, processen ville være hinsides noget mindre end en type II civilisation på Kardashev-skalaen.

"At producere et kunstigt sort hul, vi bliver nødt til at fokusere en milliard tons gammastrålelaser til nukleare dimensioner, " sagde Dr. Crane. "Det er som at lave lige så mange højteknologiske atombomber, som der er biler på Jorden. Bare omfanget af det er ud over den nuværende verdensøkonomi. En civilisation, der fuldt ud udnyttede solsystemet, ville have ressourcerne."

Det er ikke engang den mindste af de tekniske udfordringer, hvoraf de fleste er langt ud over, hvad menneskeheden er i stand til. Disse inkluderer den store mængde strøm, det ville tage at drive gammastrålelaseren, hvor denne energi vil blive lagret, og hvordan disse emissioner ville blive fokuseret på et atom-størrelse rum. Som Crane antydede, der er forslag til hvordan dette kan gøres, men de forbliver meget spekulative.

Bortset fra selve konceptet, ideen om en sort hul-drevet civilisation er også interessant på grund af de muligheder, den giver for SETI-forskning. Som med andre tegn på teknologisk aktivitet (a.k.a. "technosignatures"), en civilisation, der udnytter lille, kunstige sorte huller skabt med gammastrålelasere kunne spores takket være en lille ting kendt som "spillover".

Dette koncept blev beskrevet af prof. Philip Lubin i en undersøgelse fra 2016, hvor han foreslog, at beviser for ETI'er kunne findes ved at søge efter tegn på rettet energi. I overensstemmelse med Lubins egen forskning, der involverer lasere til planetarisk forsvar og laserfremdrift (til NASA og som en del af Breakthrough Starshot), Lubin foreslog, at vildfarne glimt af laserenergi (aka "spillover") kunne indikere en teknologisk avanceret civilisation.

På samme måde, SETI-forskere kunne stole på gammastråleteleskoper til at søge efter tegn på afsmitning fra gammastrålelasere. Dr. Crane sagde, "Hvis en avanceret civilisation allerede havde sådanne rumskibe, nuværende VHE gammastråleteleskoper kunne detektere det til 100 til 1000 lysår, hvis vi var i dens stråle. De kunne skelnes fra naturlige kilder ved deres støt skiftende rødforskydning over en periode på år til årtier. For at undersøge dette, astronomer ville være nødt til at holde tidsserier af frekvenskurver for de punktlignende gammastrålekilder. Det ser ikke ud til at være noget, de gør i øjeblikket."

Hvad er måske mest spændende, selvom, er det faktum, at astronomer måske allerede har fundet tegn på nogle type II Kardashev-civilisationer, der bruger denne type metode til energiproduktion. Som Dr. Crane forklarede, der er påvist flere punktlignende gammastrålekilder i universet, som der ikke er givet nogen naturlig forklaring på.

Fremtidige observationer ved hjælp af rumbaserede teleskoper som Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST), og jordbaserede faciliteter såsom High Energy Stereoscopic System (HESS) og Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS), kunne afsløre, om disse kilder rent faktisk kunne være af kunstig natur.

Sammen med næste generations instrumenter, der har større opløsning og billeddannelsesmuligheder, gamma-ray laser spillover og andre potentielle teknosignaturer kunne være derude, venter bare på at blive identificeret. I mellemtiden, menneskeheden har stadig lang vej igen, før den kan begynde at overveje at bygge denne form for teknologi.

Meget ligesom Dyson-sfærer, Alderson diske, rum elevatorer, og evnen til at flytte stjerner, denne type Type II megaprojekt bliver bare nødt til at vente, at menneskeheden kan tackle et par mindre udfordringer. Noget mere vores hastighed, som at finde måder at bosætte sig på andre planeter i vores solsystem, eller lære at bruge jordens ressourcer bæredygtigt.