05.08.2024, Ави Лёб, avi-loeb.medium.com
Вас беспокоят высокие счета за электроэнергию, а также избыток мусора?
Представьте себе волшебную мусорную корзину, которая превращает любой мусор, который вы в нее бросаете, в чистую энергию с эффективностью преобразования массы в энергию 10% – что в десять раз выше, чем у самого эффективного ядерного топлива. Как только мусор попадает в эту волшебную корзину, он исчезает – и его больше никогда не увидят. Звучит как фантастика? Это не так. Природа наделила всеми этими качествами черные дыры. Как только мусор попадает за горизонт событий, он становится невидимым для внешнего мира.
Развитые цивилизации могли бы удовлетворить свои потребности в энергии, пропуская свой мусор через аккреционный диск вокруг миниатюрной черной дыры, которая вращается как луна вокруг их планеты.
Технологическая проблема создания мини-черной дыры заключается в огромной плотности массы, необходимой для ее создания. Если возможно создать мини-черную дыру и сохранить ее в качестве светящейся луны, то эта искусственная печь могла бы заменить Солнце в освещении и обогреве планеты-изгоя, которая в противном случае замерзла бы и была бы непригодна для жизни.
Космологи предполагают, что мини-черные дыры могли быть созданы в ранней Вселенной, когда плотность излучения была достаточно высокой. Однако достаточно развитая технологическая цивилизация могла бы создать мини-черную дыру, чтобы удовлетворить свои энергетические потребности.
Стивен Хокинг понял в 1974 году, что мини-черная дыра будет светиться сама по себе, даже без внешнего источника топлива. Так называемое излучение Хокинга ярче для меньших черных дыр, заставляя их испаряться за конечное время. Какова будет оптимальная масса черной дыры для обеспечения энергоснабжения планеты размером с Землю в течение года?
Представьте себе мини-черную дыру на низкой околоземной орбите высотой 1500 километров, что составляет около четверти радиуса Земли. Такая черная дыра могла бы обеспечить поток энергии, который Земля в настоящее время получает от Солнца, если ее светимость (энергия, излучаемая в единицу времени) в десять миллиардов раз меньше солнечной светимости.
Для планеты, подобной Земле, источник будет освещать поверхность под собой, чередуя день с ночью каждые ~ 90 минут. Продолжительность искусственного дня будет масштабироваться с радиусом орбиты источника в степени 1,5.
Необходимый поток энергии может быть предоставлен мини-черной дырой массой в сто тысяч тонн, что в тридцать раз больше массы Starship и эквивалентно массе астероида диаметром 60 метров. Время испарения Хокинга для такой черной дыры составляет порядка года. Чтобы поддерживать работу такой печи в течение более длительного периода, необходимо каждый год подпитывать ее мусором. Этот акт напоминал бы закладывание поленьев в дровяной камин. Цивилизация могла бы автоматизировать этот процесс, постоянно запуская материал с другого спутника аналогичной массы, вращающегося по орбите вблизи черной дыры и подпитывающего ее аккреционный диск для поддержания его в устойчивом состоянии для компенсации потерь от излучения Хокинга.
Излучение Хокинга такой мини-черной дыры будет включать высокоэнергетические частицы с массой покоя в сто раз больше массы протона. Эти частицы будут перерабатываться атмосферой планеты в тепло и оптический свет, которые могли бы питать жизнь на поверхности планеты.
Технология создания мини-черной дыры такой массы потребовала бы создания плотности массы, которая на 61 порядок больше плотности воды или на 44 порядка больше плотности атомного ядра. Совершен ли такой технологический подвиг какой-нибудь развитой цивилизацией в галактике Млечный Путь, еще предстоит выяснить. Гамма-телескопы могут искать луны (мини-черные дыры) в качестве технологической сигнатуры вокруг экзопланет.
Если мы когда-нибудь обнаружим скалистую планету-изгой без компаньона звездной массы, освещенную ярким гамма-излучением луны, нам придется рассмотреть возможность того, что источник был создан или пойман в ловушку высокоразвитой технологической цивилизацией. Вчера вечером в Майами, Флорида, мне вручили награду «Охотники за космическими аномалиями» за 2024 год, но я был бы гораздо более взволнован, если бы обнаружил аномально яркую луну.
Нет лучшего показателя технологических инноваций, чем создание печи из искривления пространства-времени в форме миниатюрной черной дыры.
В настоящее время существует большое количество стартапов, нацеленных на создание компактных термоядерных реакторов. Мини-черная дыра была бы гораздо более эффективной и экологически чистой.
Научная статья: Illumination of a planet by a black-hole moon as a technological signature
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: Illumination of a Planet by a Mini-Black-Hole Moon as a Technological Signature