В ходе поиска возможных признаков внеземного разума (ETI) ученым пришлось мыслить по-настоящему нестандартно. Поскольку заранее принято, что многие ETI будут старше и технологически более развиты, чем человечество, те, кто занимается поиском внеземного разума (SETI), должны учитывать, возможные решения более продвинутых видов.
Особенно радикальная идея, которая была предложена, заключается в том, что космические цивилизации могут использовать радиацию, излучаемую черными дырами (радиация Хокинга), для выработки энергии. Опираясь на это, Луи Крейн - математик из Канзасского государственного университета (KSU) - недавно создал исследование, в котором показано, как наблюдения с использованием гамма-телескопов могут обнаружить свидетельства того, что космический корабль питается от энергии крошечных искусственных черных дыр.
Недавно в сети появилось исследование "Поиск внеземных цивилизаций с использованием телескопов гамма-лучей". Это вторая статья, опубликованная доктором Крейном на эту тему, первая из которых была в соавторстве с Шоном Уэстморлендом (аспирантом физического факультета ХГУ) и опубликована в 2009 году под названием "Возможны ли космические аппараты в черной дыре?".
В первой статье Крэйн и Уэстморленд исследовали возможность использования излучения Хокинга от искусственной черной дыры. Они пришли к выводу, что это было на грани возможности, но что эффекты квантовой гравитации (которые в настоящее время неизвестны) могут быть источником. В своей последней статье Крэйн сделала еще один шаг вперед, описав, как полученное в результате гамма-излучение, создаваемое такой системой, может помочь в поиске ETI.
Концепция космического корабля, работающего на чёрной дыре, была впервые представлена знаменитым писателем-фантастом Артуром Кларком в этом романе 1975 года "Имперская Земля" . Аналогичная идея была представлена Чарльзом Шеффилдом в его рассказе 1978 года "Вектор убийства". В обоих случаях Кларк и Шеффилд описывают, как развитые цивилизации могут извлекать энергию из вращающихся черных дыр для удовлетворения своих энергетических потребностей.
Помимо чисто научно-фантастической "золотой находки", способность использовать черную дыру для генерирования энергии может предложить довольно значительные преимущества. Как доктор Крейн написала в интервью Universe Today по электронной почте:
"Развитой цивилизации потребовалось бы использовать микроскопическую черную дыру, потому что она может выбрасывать материю и получать энергию. Это был бы основной источник. В частности, он может привести в движение космический корабль, достаточно большой для того, чтобы он был защищен от релятивистских скоростей. Ни одна из концепций космических кораблей, изученных НАСА, не оказалась жизнеспособной ... Возможно, это единственная возможность".
Исследователи из WSU впервые создали жидкость с отрицательной эффективной массой, которая может открыть дверь для изучения более глубоких тайн Вселенной. Предоставлено: ESA / Hubble, ESO, M. Kornmesse.
Кроме того, сигнатуры, связанные с такого рода технологической деятельностью (или «техносигнатуры»), будут указывать на очень высокий уровень прогресса. Учитывая огромные энергетические потребности для создания искусственной черной дыры, а также технические проблемы, связанные с ее использованием, этот процесс будет выходить за рамки чего-то меньшего, чем цивилизация типа II в масштабе Кардашева.
"Чтобы создать искусственную черную дыру, нам нужно сфокусировать миллиардный гамма-лазер на ядерные размеры", - сказала доктор Крейн. "Это все равно, что создать столько высокотехнологичных ядерных бомб, сколько автомобилей на Земле. Просто такой масштаб находится за пределами нынешней мировой экономики. У цивилизации, которая полностью использовала бы Солнечную систему, были бы ресурсы".
Это даже не самая маленькая из технических проблем, большинство из которых намного выше того, на что способно человечество. Они включают в себя огромное количество энергии, которое потребовалось бы для питания гамма-лазера, и где эта энергия будет храниться, и как эти излучения будут фокусироваться на пространстве атомного размера. Как указала Крейн, есть предложения о том, как это можно сделать, но они остаются весьма спекулятивными.
Помимо самой концепции, идея цивилизации, питаемой черной дырой, также интересна из-за возможностей, которые она предоставляет для исследования SETI. Как и в случае с другими признаками технологической активности (так называемыми "техносигнатурами"), цивилизация, использующая крошечные искусственные черные дыры, созданные с помощью лазеров гамма-излучения, может быть обнаружена благодаря небольшой вещи, известной как "перетекание".
Художник иллюстрирует легкий парус, приводимый в действие пучком направленной энергии (красного цвета), генерируемым на поверхности планеты. Поток из таких лучей, когда они проносятся по небу, будет выглядеть как случайные вспышки, указывающие на возможное существование ETI. Предоставлено: M. Weiss / CfA.
Эта концепция была описана профессором Филиппом Любиным в исследовании 2016 года , где он предположил, что доказательства ETI могут быть найдены путем поиска признаков направленной энергии. В соответствии с собственными исследованиями Любина, в которых использовались лазеры для защиты планет и лазерного движения (для НАСА и в рамках "Breakthrough Starshot" ), Любин предположил, что случайные вспышки лазерной энергии (иначе говоря, «перетекание») могут указывать на технологически развитую цивилизацию.
Точно так же исследователи SETI могут полагаться на гамма-телескопы для поиска признаков перетекания из гамма-лазеров. Как сказала доктор Крейн:
«Если бы в какой-то развитой цивилизации уже были такие космические корабли, то нынешние гамма-телескопы VHE могли бы обнаружить его до 100–1000 световых лет, если бы мы находились в его луче. Их можно было бы отличить от природных источников по их постоянно меняющемуся красному смещению в течение от нескольких лет до десятилетий. Чтобы исследовать это, астрономам необходимо сохранить временные ряды частотных кривых точечных источников гамма-излучения. Это, кажется, не совсем то, что они в настоящее время делают".
Пожалуй, самым захватывающим является тот факт, что астрономы, возможно, уже нашли признаки некоторых цивилизаций типа Кардашев II, которые используют этот тип метода для производства энергии. Как объяснила д-р Крейн, в нашей Вселенной было обнаружено несколько точечных источников гамма-излучения, для которых не было дано никакого естественного объяснения.
Второй каталог источников гамма-излучения, созданный в течение двух лет и выпущенный "Fermi" в 2011 году. Фото: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration
Будущие наблюдения с использованием космических телескопов, таких как космический телескоп гамма-излучения Ферми (FGST), и наземных средств, таких как высокоэнергетическая стереоскопическая система (HESS) и системы телескопов с очень высокой энергией радиационной визуализации (VERITAS), могли бы помочь определить, являются ли эти источники на самом деле искусственными по своей природе.
В сочетании с приборами следующего поколения, которые обладают более высоким разрешением и возможностями визуализации, может произойти лазерное "перетекание" гамма-излучения и другие потенциальные техносигналы, которые просто ждут, чтобы их идентифицировали. В то же время человечеству еще предстоит проделать долгий путь, прежде чем оно сможет приступить к созданию такого рода технологий.
Подобно сферам Дайсона, дискам Олдерсона , космическим лифтам и способности перемещать звезды, этот вид мегапроекта типа II просто должен ждать, что человечество сможет решить несколько более мелких задач. Что-то большее, чем наша скорость, например, поиск способов поселиться на других планетах в нашей Солнечной системе или обучение рациональному использованию ресурсов Земли!