Megastruktury obcych wokół największych czarnych dziur? Fascynująca teoria fizyka z Oksfordu

Niezależnie od typu, żadna czarna dziura nie jest mała. Nawet najmniejsze zarejestrowane czarne dziury mają masę wielokrotnie większą od Słońca, a rekordzistki, jak Kosmiczna Podkowa (Cosmic Horseshoe), mają masę nawet 36 miliardów Słońc. Ale na tym nie koniec. Obecnie mówi się o typie czarnej dziury, która przyćmiewa wszystkie pozostałe: niewiarygodnie ogromnych czarnych dziur, znanych również jako SLAB (stupendously large black holes). Te mroczne potwory mogłyby mieć masę dorównującą całym galaktykom.

Czy czarna dziura rzuca cień?

Koncepcja SLAB-ów narodziła się kilka lat temu, po części jako efekt uboczny poszukiwań ciemnej materii – tajemniczej substancji odpowiadającej za około 85 procent materii we wszechświecie. Naukowcy próbowali wykryć te giganty, tropiąc emitowane przez nie światło lub zniekształcenia czasoprzestrzeni, jakie powodują. Na początku tego roku astronom Brian Lacki z oksfordzkiego projektu Breakthrough Listen (SETI) zaproponował jednak inne podejście: szukanie cieni, jakie SLAB-y rzucają na kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła – światło uwolnione tuż po Wielkim Wybuchu, które do dziś wypełnia cały kosmos.

Odniesienie do programu poszukiwania inteligencji pozaziemskiej jest w tym wypadku kluczowe. Jak wyjaśnił Brian Lacki w rozmowie z portalem „New Scientist”, zastanawianie się nad tym, co mogłoby istnieć we wszechświecie pomaga określić jakich sygnałów warto szukać.

– Od dawna pojawiają się hipotezy, że zaawansowane cywilizacje nie musiałyby ograniczać się do swoich planet. Mogłyby budować olbrzymie konstrukcje wielkości całych układów planetarnych, a nawet jeszcze większe – powiedział astronom.

Galaktyczny rój Dysona czyli sposób Obcych na energię

Lacki odniósł się w ten sposób do koncepcji tzw. roju Dysona: struktury otaczającej gwiazdę ogromną liczbą elementów pochłaniających jej promieniowanie i wykorzystujących energię do zasilania wszystkiego, czego dana cywilizacja potrzebuje: od habitatów po systemy obliczeniowe. Jednak kto powiedział, że rój musiałby ograniczać się do jednej gwiazdy? Niektórzy teoretycy zastanawiają się, czy takie roje mogłyby istnieć w skali całej galaktyki.

Czy obcy mogli zmusić czarne dziury do pracy?

– Zaproponowałem, że zamiast budować roje wokół gwiazd, bardzo zaawansowane cywilizacje mogłyby rozpraszać w przestrzeni międzygwiazdowej sztuczne ziarenka pyłu, z których każde zawierałoby mikroskopijny komputer – powiedział Lacki.

Wyjaśnił, że takie drobiny nadal pochłaniałyby światło gwiazd, ale ponieważ znajdowałyby się znacznie dalej od nich, miałyby bardzo niską temperaturę – niewiele wyższą od temperatury kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, około 3–4 kelwinów.

– Powód, dla którego inteligentna cywilizacja mogłaby się na to zdecydować, jest prosty: im niższa temperatura, tym więcej obliczeń można wykonać przy użyciu tej samej ilości energii. Później poszedłem o krok dalej i zasugerowałem, że jeśli naprawdę chce się osiągnąć absolutne maksimum możliwości i wykorzystać jak największą liczbę mikroskopijnych komputerów, można byłoby zaprząc do tego ogromną czarną dziurę o masie biliarda mas Słońca. Służyłaby ona do chłodzenia tych miniaturowych komputerów, ponieważ w przestrzeni wokół niej można byłoby zmieścić ich niewiarygodnie wiele – wyjaśnia ekspert.

Energia na kosmiczną skalę: silnik cieplny w czarnej dziurze

W swoich rozważaniach poszedł nawet dalej. Innym zaproponowanym przez niego pomysłem jest stworzenie silnika cieplnego, w którym ciepło przepływałoby z kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła do czarnej dziury. Taki przepływ energii cieplnej można byłoby wykorzystać do wytwarzania energii na skalę kosmiczną.

– Większość ludzi uważa, że supermasywne czarne dziury są największymi, jakie mogą istnieć. Kiedy gaz zbliża się bardzo blisko czarnej dziury, emituje ogromne ilości promieniowania. Powstają również dżety cząstek oraz potężne wiatry, które wywierają ciśnienie wypychające materię na zewnątrz. Przez długi czas sądzono więc, że z powodu tego efektu „zadławienia” czarna dziura nie może urosnąć do masy większej niż około 100 miliardów mas Słońca. Nie wiemy jednak tego z całkowitą pewnością – mówi astronom.

Źródło: New Scientist

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Jestem dziennikarką, redaktorką i pisarką zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Ukończyłam Uniwersytet Warszawski, a swoją przygodę z mediami rozpoczęłam ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” tworzę także artykuły dla magazynów premium, w tym dla Onet.pl oraz Gazeta.pl. Jestem współautorką trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Zostałam również wyróżniona funkcją ambasadorki Śląskiego Festiwalu Nauki. Na co dzień pracuję w Centrum Badań Kosmicznych PAN, a także współpracuję z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN. Mam wielkie szczęście, ponieważ wykonuję pracę, która jest jednocześnie moją ogromną pasją i stanowi dużą część mojego życia. Resztę czasu poświęcam rodzinie oraz moim ukochanym psom. Jestem po prostu Trekkie w niekończącej się misji odkrywania nowych technologii, planet i osobliwości.