Một nhà thiên văn học tại Đại học Columbia có một dự đoán mới về cách các nền văn minh ngoài hành tinh giả định có thể điều hướng vô hình trong thiên hà của chúng ta: Bắn tia laser vào các lỗ đen nhị phân (hai lỗ đen quay quanh nhau).
Ý tưởng này là một bản nâng cấp tương lai của một kỹ thuật mà NASA đã sử dụng trong nhiều thập kỷ.
Ngay bây giờ, tàu vũ trụ đã điều hướng hệ mặt trời của chúng ta bằng cách sử dụng giếng trọng lực làm súng cao su. Tàu vũ trụ tự đi vào quỹ đạo quanh một hành tinh, bay càng gần càng tốt đến một hành tinh hoặc mặt trăng để tăng tốc, và sau đó sử dụng năng lượng bổ sung đó để di chuyển nhanh hơn tới đích tiếp theo. Khi làm như vậy, nó làm mất đi một phần rất nhỏ động lượng của hành tinh trong không gian - mặc dù hiệu ứng rất nhỏ nhưng điều đó không thể nhận ra.
Các nguyên tắc cơ bản tương tự hoạt động trong các giếng trọng lực cực mạnh xung quanh các lỗ đen, chúng uốn cong không chỉ các đường đi của vật thể rắn, mà còn tự phát sáng. Nếu một photon, hoặc một hạt ánh sáng, đi vào một vùng cụ thể trong vùng lân cận của lỗ đen, nó sẽ thực hiện một mạch một phần xung quanh lỗ đen và quay trở lại theo cùng một hướng. Các nhà vật lý gọi những vùng đó là "gương hấp dẫn" và các photon mà họ ném lại là "photon boomerang".
Các photon Boomerang đã di chuyển với tốc độ ánh sáng, vì vậy chúng không nhận bất kỳ tốc độ nào từ các chuyến đi xung quanh các lỗ đen. Nhưng họ nhận năng lượng. Năng lượng đó có dạng bước sóng tăng của ánh sáng và các "gói" photon riêng lẻ mang nhiều năng lượng hơn so với khi chúng đi vào gương.
Điều đó đến với chi phí cho lỗ đen, làm hao mòn một số động lượng của nó.
Trong một bài báo được công bố trên tạp chí in sẵn arXiv vào ngày 11 tháng 3, David Kipping, nhà thiên văn học Columbia, đã đề xuất rằng một tàu vũ trụ giữa các vì sao có thể bắn tia laser vào gương trọng lực của một lỗ đen chuyển động nhanh trong hệ thống lỗ đen nhị phân. Khi các photon mới được cung cấp năng lượng từ tia laser quay trở lại, nó có thể hấp thụ lại chúng và chuyển đổi tất cả năng lượng bổ sung đó thành động lượng - trước khi bắn lại các photon vào gương.
Hệ thống này, được Kipping gọi là "ổ đĩa hào quang", có một lợi thế lớn so với đèn chiếu sáng truyền thống hơn: Nó không đòi hỏi một nguồn nhiên liệu lớn. Các đề xuất về đèn hiện tại đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để tăng tốc tàu con thoi tới tốc độ "tương đối tính" (nghĩa là một phần đáng kể của tốc độ ánh sáng) so với nhân loại đã tạo ra trong toàn bộ lịch sử của nó.
Với một ổ hào quang, tất cả năng lượng đó chỉ có thể được lấy từ một lỗ đen, thay vì được tạo ra từ nguồn nhiên liệu.
Các ổ đĩa Halo sẽ có giới hạn - tại một thời điểm nhất định, tàu vũ trụ sẽ di chuyển rất nhanh ra khỏi lỗ đen đến nỗi nó sẽ không hấp thụ đủ năng lượng ánh sáng để tăng thêm tốc độ. Ông có thể giải quyết vấn đề này bằng cách di chuyển tia laser ra khỏi tàu vũ trụ và đến một hành tinh gần đó, ông chỉ chú ý và nhắm chính xác vào tia laser để nó nổi lên từ trọng lực của lỗ đen để đâm vào tàu vũ trụ. Nhưng nếu không hấp thụ lại ánh sáng laser, hành tinh đó sẽ phải đốt nhiên liệu để tạo ra các chùm tia mới liên tục, và cuối cùng sẽ giảm dần.
Một nền văn minh có thể đang sử dụng một hệ thống như thế này để điều hướng Dải Ngân hà ngay bây giờ, Kipping viết. Chắc chắn có đủ lỗ đen ngoài kia. Nếu vậy, nền văn minh đó có thể đang tạo ra rất nhiều động lực từ các lỗ đen đến mức nó sẽ gây rối với quỹ đạo của chúng, và chúng ta có thể phát hiện ra các dấu hiệu của nền văn minh ngoài hành tinh từ quỹ đạo lệch tâm của các lỗ đen nhị phân.
Và nếu không có nền văn minh nào khác ngoài đó làm điều này, ông nói thêm, có lẽ nhân loại có thể là người đầu tiên.
