Nová studie: Černé díry by mohly pokročilé mimozemské civilizaci sloužit jako zdroj energie
Astronomové by možná měli do hledáčku přidat i zabydlené černé díry. Nová studie vědců z Tchaj-wanu nasvědčuje, že velmi pokročilá mimozemská civilizace by je hypoteticky mohla využít jako zdroj energie. Dokonce by mohlo jít o lepší zdroj, než jsou hvězdy.
Vědci zkoumali hypotetickou možnost, že by civilizace kolem černé díry vytvořila takzvanou Dysonovu sféru, kterou už astronomové hledají u hvězd desítky let.
Šlo by o soustavou umělých obřích struktur obklopujících těleso, které by z něj získávaly veškerou energii.
Astronomové si následně položili otázku, jestli by se to vyplatilo i v případě pozůstatků některých zhroucených hvězd - tedy černých děr. Ve studii publikované časopisem Monthly Notices of the Royal Astronomical Society došli k závěru, že by tímto způsobem mohli také získávat hodně energie.
1:15
Blízko černých děr mohou obíhat planety podobné Zemi, ukázaly výpočty českých fyziků
Číst článek
Astronom Tiger Yu-Yang Hsiao a jeho tým z Národní univerzity Tsing Hua na Tchaj-wanu vzal v úvahu několik možných zdrojů počínaje reliktním zářením.
Došel k závěru, že největší zářivý výkon by mohl poskytnout takzvaný akreční disk tvořený materiály, které obíhají kolem středu černé díry. Ve své studii přitom také citují práci českých fyziků z roku 2016.
„My jsme se zabývali situací, která je z úplně opačného výkonového spektra. Hráli jsme si s myšlenkou, že by kolem černé díry byla vybudována Dysonova sféra sbírající energii, která pochází z reliktního záření. Odpadní teplo by odevzdávala do černé díry. To by byl velice nevýkonný zdroj energie,“ řekl Radiožurnálu jeden z autorů studie, profesor Tomáš Opatrný z Katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.
„Ti autoři ho pouze zmiňují jako jednu z možností. Využití energie, kterou vyzařuje akreční disk, by bylo na opačném konci, kde by toho výkonu bylo mnohonásobně víc. Je to celkem chytrý nápad. Pokud byste potřebovali opravdu hodně velký výkon a chtěli velmi účinně spotřebovávat hmotu, kterou máte k dispozici, tak ten akreční disk by na to byl celkem dobrý,“ řekl jeden z autorů studie, profesor Tomáš Opatrný z Katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.
Akreční disk černé díry, která by byla dvacetkrát hmotnější než Slunce, by podle studie mohl pokročilé civilizaci poskytnout až 100 000krát větší zářivý výkon než Slunce. Navíc by také zřejmě mohli využívat i další zdroje, jako je kinetická energie. Celková získaná energie by tak podle badatelů mohla být ještě několikanásobně větší. V případě supermasivní černé díry dokonce milionkrát větší.
Hledání mimozemské civilizace
Astronomové zároveň uvádějí, že stopy hypotetické Dysonovy sféry u černé díry v naší galaxii by šlo zachytit pomocí teleskopů v několika spektrech - v ultrafialovém záření, oblasti blízkého infračerveného záření ale částečně i viditelné oblasti.
Profesor Opatrný připomíná, že by takto šlo odhalit případnou pradávnou civilizaci: „Světlo k nám bude přicházet z velmi vzdálených hvězd. Takže bychom se dozvěděli, co se s danou civilizací odehrávalo před tisíci nebo miliony lety… Na to, že se něco takového podaří zjistit v této generaci nebo v nejbližších tisíci letech, bych moc vysokou sázku neuzavíral,“ podotýká.
„Naše prostředky nám umožňují zkoumat spoustu dalších zajímavých věcí, které se o vesmíru můžeme dozvědět. Je to spíš o takovém příležitostném zasnění, kdy se zkusíme podívat, jestli by v dostupných datech nemohlo být něco, co by o takové vyspělejší civilizaci svědčilo.“
Upozorňuje ale, že ve hře je nadále i možnost, že první a zatím nejvyspělejší civilizací ve známém vesmíru jsme my.
Proč se mimozemšťané vyhýbají kontaktu se Zemí? Pozorují nás jako zvířata v zoo, zamýšlí se vědec
Číst článek
Otázkou také je, proč by si nějaká civilizace měla ke stavbě Dysonovy sféry vytvořit právě černou díru.
„Pokud by se ta civilizace hnala za tím, že potřebuje opravdu strašně velký výkon a hodně energie co nejdříve, tak by šlo o logickou cestu. Z pohledu dnešní doby, kdy nás zajímají otázky udržitelnosti, bych řekl, že spíš než co nejrychleji spotřebovávat energii, by bylo lepší ji využívat rozumným tempem. A kdybych uvažoval takto vesmírně ekologicky, tak bych se zabydlel kolem nějaké malé hvězdy jako je Proxima Centauri, která tady bude existovat mnohem déle než naše Slunce. Mohli bychom pozvolna využívat její energii, protože i tak to mnohonásobně pokryje energetické potřeby lidstva,“ spekuluje Opatrný. Tady prý ovšem narážíme na meze představivosti civilizace, která ještě nedosáhla ani prvního stupně Kardašovovy stupnice.
„Dívat se na to, kolik energie potřebujeme my a kolik jí bude potřebovat nějaká vyspělejší civilizace, je něco, jako přemýšlet o tom, že v době svíček a větrných mlýnů by lidé spekulovali, na co vlastně budeme potřebovat všechnu tu energii, kterou máme dneska. Možná, že tu energii využijí na to, aby těžili nějaké kryptoměny, hráli náročné počítačové hry nebo živili svou byrokracii, která bude růst podobným tempem, jako u nás. Těžko o tom spekulovat,“ dodává pobaveně Tomáš Opatrný s tím, že z pohledu teoretického fyzika by bylo skvělé takovou energii využít k náročným výpočtům a simulacím, které by vedly k lepšímu pochopení vesmíru.
Symbióza umění a vědy
Koncept Dysonovy sféry navrhl v roce 1960 britsko-americký fyzik a matematik Freeman Dyson. Proslavil se mimo jiné pracemi v oblasti kvantové teorie pole a spoluprací s Richardem Feynmanem, ale označoval se za vědeckého heretika.
Zemřel loni ve věku 96 let. Umělou superkonstrukci odčerpávající energii z hvězdy už ale popsal dříve Olaf Stapledon ve sci-fi románu z roku 1936 s názvem Star Maker, kde se Dyson inspiroval.
5:50
Cestování časem je pro fyziky důležitá otázka, snažíme se zjistit, jestli to je možné, říká nobelista Thorne
Číst článek
Server magazínu Science v článku o nové studii připomíná, že myšlenka energie získávané z černé díry je známá například fanouškům britského sci-fi seriálu Doctor Who (Pán času).
Mimozemská rasa Pánů času energii černé díry využívala pro svou planetu a k cestování časem. Že spojení vědy a umění může být oboustranně prospěšné, dosvědčuje i Tomáš Opatrný, kterého k sepsání zmíněné práce inspiroval americký snímek Interstellar, kde figuruje obří rotující černá díra s názvem Gargantua.
„Tvůrci Interstellaru si dali tu práci, že rozumná většina využitých efektů má svá fyzikální opodstatnění. Vědeckým poradcem toho snímku byl ostatně Kip Thorne, který pár let poté dostal Nobelovu cenu za objev gravitačních vln. Tahle velmi plodná spolupráce mezi umělci a špičkovými vědci přináší hodnotu pro obě strany. V tom vlastním filmu pak byla řada věcí, které byly zajímavé i z vědeckého pohledu. Například výpočet toho, jak by vypadal akreční disk kolem černé díry, pokud byste se na ni dívali z určité vzdálenosti. To jsou výpočetně velmi náročné věci. Vědci se do toho pustili a po cestě přišli i na něco, co nese svou vědeckou hodnotu kromě toho, že jde o estetický zážitek,“ uzavírá téma Opatrný.
