"Quả cầu Dyson" là gì? Liệu hố đen có thể cung cấp sức mạnh cho người ngoài hành tinh?

20/11/2022 - Lượt xem: 275

Trong hàng thế kỷ, con người vẫn luôn nhìn lên bầu trời và tò mò tự hỏi liệu chúng ta có đơn độc trong vũ trụ hay không?

Vào năm 1960, nhà vật lý Freeman Dyson đã đề xuất một số công nghệ thiên thể tuyệt vời, cho phép chúng ta dễ dàng phát hiện các dấu hiệu của nền văn minh ngoài hành tinh.

Siêu cấu trúc "quả cầu Dyson"

Ông gợi ý rằng nếu nhu cầu năng lượng của một xã hội ngoài hành tinh vượt quá nguồn cung cấp cho hành tinh của nó, nó có thể xây dựng một siêu cấu trúc được gọi là "quả cầu Dyson' xung quanh ngôi sao chủ để khai thác sức mạnh trên quy mô lớn.

Về mặt kỹ thuật, cấu trúc này sẽ bao gồm một hạm đội các vệ tinh quay quanh quỹ đạo, có thể biến đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng sử dụng được. Dyson lập luận rằng quá trình này có thể tạo ra nhiệt thải và tín hiệu hồng ngoại bất thường. Chính những điều này sẽ giúp chúng ta dễ dàng tìm thấy nền văn minh như vậy hơn. 

Siêu cấu trúc của nền văn minh ngoài hành tinh

Một nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn học Tiger Yu-Yang Hsiao thuộc Đại học Quốc gia Thanh Hoa ở Đài Loan dẫn đầu, đã đi sâu tìm hiểu vật lý đằng sau một số câu hỏi thú vị mang tính khái niệm cao: Quả cầu Dyson xung quanh một lỗ đen sẽ hoạt động như thế nào?

Nó có thể tập hợp bao nhiêu năng lượng, và cho kiểu xã hội ngoài hành tinh nào?

Liệu chúng ta có thể phát hiện ra một cấu trúc như vậy từ Trái đất? 

Nhóm cũng đã xem xét giả thuyết nền văn minh ngoài hành tinh có công nghệ khai thác tiên tiến hay không. Bởi họ sẽ cần 1 nguồn năng lượng mạnh mẽ. 

Nếu thực sự có "quả cầu Dyson", liệu công nghệ Trái Đất có phát hiện ra không?

Tất nhiên không có gì thoát khỏi lực hấp dẫn khủng khiếp của một lỗ đen. Nhóm đã xem xét các quá trình cường độ năng lượng vượt ra ngoài giới hạn - nơi một đĩa vật chất siêu nóng xoay quanh lỗ đen.

Bằng cách xem xét các mô hình của các lỗ đen có kích thước khác nhau, từ khối lượng lớn hơn một chút so với khối lượng của mặt trời cho đến khối lượng của quái vật siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta, họ phát hiện ra rằng một quả cầu vệ tinh có thể hút năng lượng từ nhiều của các quá trình này.

Họ nói rằng kết quả này cho thấy rằng đối với một lỗ đen có khối lượng sao, đĩa bồi tụ có thể cung cấp độ sáng gấp hàng trăm lần so với một ngôi sao chính. Với một lỗ đen có thể lớn hơn 20 lần khối lượng mặt trời, nó có khả năng cung cấp lượng năng lượng tương đương với các "quả cầu Dyson" xung quanh 100.000 ngôi sao bình thường. Con số sẽ tăng vọt lên đối với một lỗ đen siêu lớn.

Liệu những "quả cầu Dyson" có thể phát hiện được bằng công nghệ từ Trái Đất không?

Nhưng liệu những quả cầu Dyson này có thể phát hiện được bằng công nghệ của Trái Đất không? Nhóm nghiên cứu đã tính toán rằng nếu công nghệ này tồn tại xung quanh một lỗ đen có khối lượng sao trong thiên hà, chúng ta có thể phát hiện nhiệt 'thải' của nó ở các bước sóng cực tím, quang học và hồng ngoại. Những thiết bị hiện đại như Hubble hay các cuộc khảo sát lớn có thể giúp phát hiện những tín hiệu này.

Tuy nhiên, nhóm cũng cảnh báo rằng vì các lỗ đen phát ra rất nhiều bức xạ, các tín hiệu từ một quả cầu Dyson sẽ có nguy cơ bị mất vì nhiễu. Họ gợi ý rằng điều này có thể giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp vận tốc xuyên tâm, hiện đang được sử dụng để phát hiện các ngoại hành tinh. 

Nguồn: VNR