Egy nemzetközi kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy csillagtömegű fekete lyukak köré épített megastruktúrák segítségével a nagyon magas fejlettségi szintű civilizációk energiaszükségletüket tudják fedezni. Ezek létezése földi csillagászati megfigyelésekkel kimutathatóvá válhat.

Nem elképzelhetetlen, hogy a Földön kívül a Világegyetemben az élet sok helyen kialakulhatott és vannak olyan helyek is, ahol eljuthatott az értelemig, sőt az igen fejlett technikát, technológiát alkalmazó civilizációkig is, amelyek már a kozmikus környezetüket olyan jelentős mértékben átalakítják, hogy ez az átalakítás nagy távolságból csillagászati eszközökkel megfigyelhető.

Ilyen tevékenységre, “kozmikus léptékű építkezésre” legismertebb példa talán a Freeman J. Dyson (sz. 1923) angol-amerikai fizikus által 1964-ben felvetett Dyson-gömb elképzelés, mint megastruktúra lehetősége, amikor a csillag köré annak energiájának begyűjtése céljából gigantikus kozmikus méretű gömböt képes építeni egy szuperfejlett civilizáció kozmikus skálájú mérnöki tervezéssel és kivitelezéssel.

A technológiai civilizációkat a működésükhöz és fenntartásukhoz szükséges erőforrások, az azokból nyerhető energia mennyisége alapján először Nyikolaj Szemjonovics Kardasev (1932-2019) (más írásmóddal Kardasov, angol nyelvű szakirodalomban Kardashev) szovjet csillagász egy három fokozatú skálát javasolt szintén még 1964-ben.

A skála elméleti, mivel jelenleg csak az emberi civilizációt ismerjük. Ez a technológiai civilizációk fejlettségének mérőskálája, mérőeszköze. Alapvetően három fokozatba sorolja a civilizációkat, hogy mennyi erőforrást használnak fel és azt honnan nyerik:

• 1-es típus: a civilizáció a bolygójának erőforrásait használja,
• 2-es típus: a csillagának és a bolygórendszerének,
• 3-as típus: a galaxisának erőforrásait teljes mértékben uralja.

A skálán a fokozatok között törtszámok is jellemezhetik a civilizáció fejlettségi szintjét, például a földi emberi civilizáció esetében ez 0,7-0,75 között van, azaz nem használjuk fel teljesen bolygónk erőforrásait (szerencsére!).

A 2-es típusú civilizációnak a csillagának és bolygórendszerének erőforrásai szükségesek, ami mintegy 4 x 10²⁶ W teljesítménynek felel meg, de már ennek a típusnak és főleg a 3-as típusú civilizációnak még ennél többre is szüksége van, vagyis a csillaga és bolygórendszerének erőforrásai nem elegendőek, galaktikus léptékben kell erőforrásokat igénybe venni.

Tehát ha léteznek, akkor a szupercivilizációk nem csak a csillaguk köré kell hogy építsenek megastruktúrákat, Dyson-gömböket vagy hasonló szerkezeteket, hanem az egyre növekvő energiaigényük fedezésére akár csillagtömegű fekete lyukak köré is. Erre mutatott rá Tiger Yu-Yang Hsiao, a taiwani Nemzeti Tsing Hua Egyetem Csillagászati Intézetének professzora által vezetett nemzetközi kutatócsoport, amelyben tajvani kutatók mellett japán és török csillagászok is részt vettek.

Megvizsgálták, hogy egy fekete lyuk környezetében milyen energiaforrások lehetnek. Ugyanis a fekete lyukak eseményhorizontja közeléből, illetve azon kívül többféle energiaforrás áll rendelkezésre, amit megfelelően megépített megastruktúrával be lehet gyűjteni, “meg lehet csapolni”. A fekete lyuk körül a következő energiaforrások jöhetnek szóba:

1) kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás,

2) Hawking-sugárzás (az eseményhorizont közelében kvantummechanikai jelenségek miatt keletkező elektromágneses sugárzás),

3) akkréciós (tömegbefogási, tömeg összegyűjtési) korong sugárzása (nagy sebességű mozgások miatt ütközések, súrlódások),

4) Bondi-akkréció (gömbi akkréció, anyag behullása minden irányból) sugárzása,

5) korona-akkréciós folyamat sugárzása,

6) relativisztikus jelekből jövő sugárzás.

A 3-6 energiaforrások a legnagyobbak, együttesen százezer Nap sugárzási energiájának felelnek meg, ami elegendő egy 2-es típusú civilizáció számára.

A csillagtömegű fekete lyuk köré építhető megastruktúra, Dyson-gömb nem egy zárt felületű gömb, hanem inkább héjakból álló abroncsos szerkezetű lehet. A megastruktúra nem csak elektromágneses energiát, hanem mozgási energiát is összegyűjt (akkréciós korongban és jetekben mozgó anyag kinetikus energiája) és így egy 2-es típusú civilizáció energia szükségletének mintegy ötszöröse is rendelkezésre állhat.

A kutatócsoport becslése szerint a Tejútrendszerben a Naptól 10 kiloparszek (33 ezer fényév) távolságban levő csillagtömegű fekete lyukat övező Dyson-gömbnek főleg a hősugárzását már meg lehetne figyelni az ultraibolyától (10-400 nanométer), látható fény tartományon át (400-760 nanométer), a közeli infravörösön át (760 nm – 5 mikron), a közép-infravörös tartományig (5-40 mikron).

A Dyson-gömb hősugárzásának modellezése és a megfigyelt színképi energiaeloszlás összehasonlítása, illetve a radiális sebesség változásának időbeli lefolyása alapján a mesterséges megastruktúra jelenlét kimutatható lenne.

Ilyen megfigyelésekre alkalmas lehetett a NASA GALEX (Galaxy Evolution Explorer) űrtávcsöve, ami 2003 és 2013 között működött és nemzetközi együttműködésben földkörüli pályáról figyelte meg a galaxisokat ultraibolya tartományban, de a Tejútrendszerünk csillagainak megfigyelésére is alkalmas lehetett. Az infravörös űrteleszkópok pedig a csillagok hősugárzásának megfigyelését végeztek (például az IRAS, ISO, Spitzer, Herschel).

A jövőben a James Webb és a WIFIRST vagy újabb elnevezéssel Nancy Grace Roman Space Telescope űrtávcsövek megfigyeléseiből is kimutathatók lehetnek az esetleges távolabbi Dyson-gömbök.

A nemzetközi kutatócsoport elméleti vizsgálatai csak a csillagtömegű fekete lyukak köré épített megastruktúra (Dyson-gömb) által kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlását adja meg, de ez a kutatás nem terjedhet ki arra, hogy az adott szupercivilizáció hogyan jut el a szülő bolygórendszerétől nagy távolságra levő egy vagy esetleg több arra alkalmas csillagtömegű fekete lyukhoz az adott galaxisban.

Továbbá az asztrofizikai cikk keretein túlmutatna annak taglalása, hogy egy szupercivilizáció galaktikus terjeszkedése más civilizációkkal felmerülő esetleges konfliktushelyzeteknek milyen következményei lehetnek.

Forrás: csillagaszat.hu / academic.oup.com