Trong quá trình tìm kiếm các dấu hiệu có thể có của Trí thông minh ngoài Trái đất (ETI), các nhà khoa học đã phải thực hiện một số suy nghĩ thực sự bên ngoài. Vì đó là một kết luận đã được báo trước rằng nhiều ETI sẽ già hơn và tiến bộ hơn về công nghệ so với nhân loại, những người tham gia Tìm kiếm Trí thông minh ngoài Trái đất (SETI) phải xem xét một loài tiên tiến hơn sẽ làm gì.
Một ý tưởng đặc biệt triệt để đã được đề xuất là các nền văn minh vũ trụ có thể khai thác bức xạ phát ra từ các lỗ đen (bức xạ Hawking) để tạo ra năng lượng. Dựa trên điều này, Louis Crane - một nhà toán học từ Đại học bang Kansas (KSU) - gần đây đã thực hiện một nghiên cứu cho thấy các cuộc khảo sát sử dụng kính viễn vọng gamma có thể tìm thấy bằng chứng tàu vũ trụ được cung cấp bởi các lỗ đen nhân tạo nhỏ.
Nghiên cứu, Tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái đất bằng Kính thiên văn tia gamma, gần đây đã xuất hiện trực tuyến. Đây là bài báo thứ hai được xuất bản bởi Tiến sĩ Crane về chủ đề này, bài đầu tiên được đồng tác giả bởi Shawn Westmoreland (một sinh viên tốt nghiệp vật lý với KSU) và xuất bản năm 2009 - có tựa đề là Có thể là Tàu vũ trụ Lỗ đen Có thể?
Trong bài báo đầu tiên, Crane và Westmoreland đã khám phá khả năng sử dụng bức xạ Hawking từ một lỗ đen nhân tạo. Họ kết luận rằng đó là khả năng, nhưng hiệu ứng hấp dẫn lượng tử (hiện chưa rõ) có thể là một vấn đề. Trong bài báo gần đây nhất của mình, Crane đã tiến xa hơn một bước bằng cách mô tả làm thế nào các tia gamma tạo ra mà một hệ thống như vậy tạo ra có thể hỗ trợ cho việc tìm kiếm ETI.
Khái niệm về một tàu vũ trụ chạy bằng lỗ đen được giới thiệu lần đầu tiên bởi tác giả khoa học viễn tưởng nổi tiếng Arthur C. Clarke trong cuốn tiểu thuyết năm 1975 này, Hoàng thành. Một ý tưởng tương tự đã được Charles Sheffield trình bày trong truyện ngắn năm 1978 của ông, Killing Vector. Trong cả hai trường hợp, Clarke và Sheffield mô tả cách các nền văn minh tiên tiến có thể trích xuất năng lượng từ các lỗ đen quay để đáp ứng nhu cầu năng lượng của họ.
Ngoài việc là vàng khoa học viễn tưởng thuần túy, khả năng khai thác lỗ đen để tạo ra sức mạnh sẽ mang lại một số lợi thế khá lớn. Như Tiến sĩ Crane đã mô tả cho Tạp chí Vũ trụ qua email:
Một nền văn minh tiên tiến sẽ muốn khai thác một lỗ đen siêu nhỏ bởi vì nó có thể ném vào vật chất và lấy ra năng lượng. Nó sẽ là nguồn năng lượng cuối cùng. Đặc biệt, nó có thể đẩy một con tàu không gian đủ lớn để được bảo vệ với vận tốc tương đối tính. Không có khái niệm phi thuyền nào mà NASA nghiên cứu hóa ra là khả thi. Đây có thể là khả năng duy nhất.
Ngoài ra, các chữ ký liên quan đến loại hoạt động công nghệ này (hay còn gọi là kỹ thuật chữ viết kỹ thuật) sẽ cho thấy mức độ tiến bộ rất cao. Với các yêu cầu năng lượng tuyệt đối để tạo ra một lỗ đen nhân tạo, cộng với những thách thức kỹ thuật liên quan đến việc khai thác nó, quá trình này sẽ vượt xa mọi thứ so với nền văn minh Loại II trên Thang đo Kardashev.
Tiến sĩ Để tạo ra một lỗ đen nhân tạo, chúng ta sẽ cần phải tập trung một tia laser gamma trị giá hàng tỷ tấn vào kích thước hạt nhân, tiến sĩ Crane nói. Cẩu Nó giống như chế tạo nhiều quả bom hạt nhân công nghệ cao như có ô tô trên Trái đất. Chỉ cần quy mô của nó là vượt ra ngoài nền kinh tế thế giới hiện tại. Một nền văn minh sử dụng đầy đủ Hệ mặt trời sẽ có tài nguyên.
Đó không phải là ít nhất trong những thách thức kỹ thuật, hầu hết trong số đó vượt xa những gì nhân loại có khả năng. Chúng bao gồm lượng năng lượng cực lớn cần thiết để cung cấp năng lượng cho tia laser tia gamma, nơi năng lượng này sẽ được lưu trữ và cách các khí thải này sẽ được tập trung vào một không gian có kích thước nguyên tử. Như Crane chỉ ra, có những gợi ý về cách thức này có thể được thực hiện, nhưng chúng vẫn mang tính đầu cơ cao.
Bên cạnh khái niệm, ý tưởng về một nền văn minh chạy bằng lỗ đen cũng rất thú vị vì những khả năng mà nó thể hiện cho nghiên cứu của SETI. Cũng như các dấu hiệu khác của hoạt động công nghệ (a.k.a. hung Technosignatures '), một nền văn minh khai thác các lỗ đen nhân tạo nhỏ xíu được tạo ra bằng laser tia gamma có thể được phát hiện nhờ vào một thứ nhỏ gọi là tràn tràn máu.
Khái niệm này đã được Giáo sư Philip Lubin mô tả trong một nghiên cứu năm 2016, nơi ông cho rằng bằng chứng về ETI có thể được tìm thấy bằng cách tìm kiếm các dấu hiệu của năng lượng trực tiếp. Phù hợp với nghiên cứu riêng của Lubin, liên quan đến laser để bảo vệ hành tinh và đẩy laser (đối với NASA và là một phần của Đột phá Starshot)
Theo cách tương tự, các nhà nghiên cứu của SETI có thể dựa vào kính viễn vọng tia gamma để tìm kiếm dấu hiệu tràn ra từ laser tia gamma. Cần cẩu đặt nó:
Nếu một số nền văn minh tiên tiến đã có những ngôi sao như vậy, các kính viễn vọng tia gamma VHE hiện tại có thể phát hiện ra nó tới 100 đến 1000 năm ánh sáng nếu chúng ta ở trong chùm tia của chúng .. Chúng có thể được phân biệt với các nguồn tự nhiên bằng cách dịch chuyển đỏ liên tục trong một vài năm đến hàng thập kỷ. Để điều tra nhà thiên văn học này sẽ cần phải giữ chuỗi thời gian của các đường cong tần số của các nguồn tia gamma giống như điểm. Đây dường như không phải là điều mà họ hiện đang làm.
Điều có lẽ thú vị nhất là các nhà thiên văn học có thể đã tìm thấy dấu hiệu của một số nền văn minh Kardashev loại II sử dụng phương pháp này để sản xuất năng lượng. Crane giải thích, một số nguồn tia gamma giống như điểm đã được phát hiện trong Vũ trụ của chúng ta mà không có lời giải thích tự nhiên nào được đưa ra.
Các quan sát trong tương lai sử dụng các kính viễn vọng dựa trên không gian như Kính thiên văn không gian tia gamma Fermi (FGST) và các cơ sở trên mặt đất như Hệ thống kính lập thể năng lượng cao (HESS) và Hệ thống mảng kính viễn vọng bức xạ rất năng lượng (VERITAS), có thể giúp xác định xem những nguồn này thực sự có thể là nhân tạo trong tự nhiên.
Cùng với các thiết bị thế hệ tiếp theo có độ phân giải và khả năng chụp ảnh cao hơn, sự lan tỏa tia laser tia gamma và các kỹ thuật công nghệ tiềm năng khác có thể được đưa ra ngoài, chỉ chờ được xác định. Trong khi đó, loài người vẫn còn một chặng đường dài để đi trước khi có thể bắt đầu chiêm ngưỡng việc xây dựng loại công nghệ này.
Giống như Dyson Spheres, Alderson Disks, Space Elevators và khả năng di chuyển của các ngôi sao, loại megapixel loại II này sẽ phải chờ đợi loài người có thể giải quyết một vài thử thách nhỏ hơn. Một cái gì đó nhanh hơn tốc độ của chúng tôi, như tìm cách giải quyết trên các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời của chúng tôi, hoặc học cách sử dụng tài nguyên Trái đất một cách bền vững!
Ngoài ra, hãy chắc chắn xem video tuyệt vời và nhiều thông tin này của người bạn của chúng tôi, Isaac Arthur!
