Ano, černá díra by mohla sloužit pokročilé mimozemské civilizaci jako gigantický zdroj energie

19. srpen 2021
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Galaxie NGC 1097 patří do skupiny Seyfertových galaxií. Aktivní černá díra v jejím středu požírá okolní disk a uvolňuje se tak intenzivní záření.

Astronomové by možná měli do hledáčku přidat i zabydlené černé díry. Nová studie nasvědčuje, že velmi pokročilá mimozemská civilizace by je hypoteticky mohla využít jako zdroj energie. Vědci z Tchaj-wanu totiž zkoumali hypotetickou možnost, že by civilizace kolem černé díry vytvořila takzvanou Dysonovu sféru, kterou už astronomové hledají u hvězd desítky let.

Šlo by o soustavou umělých obřích struktur obklopující těleso, které by z něj získávaly veškerou energii. Astronomové si teď položili otázku, jestli by se to vyplatilo i v případě pozůstatků některých zhroucených hvězd – tedy černých děr. Ve studii publikované časopisem Monthly Notices of the Royal Astronomical Society došli k závěru, že by tímto způsobem bylo možné získávat hodně energie.

Čtěte také

Astronom Tiger Yu-Yang Hsiao a jeho tým z Národní univerzity Tsing Hua na Tchaj-wanu vzali v úvahu několik možných zdrojů počínaje reliktním zářením. Došli k závěru, že největší zářivý výkon by mohl poskytnout takzvaný akreční disk tvořený materiály, které obíhají kolem středu černé díry.

Ve své studii přitom také citují práci českých fyziků z roku 2016, mezi jejíž autory patří profesor Tomáš Opatrný z Katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.

„My jsme se zabývali situací, která je z úplně opačného výkonového spektra. Hráli jsme si s myšlenkou, že by kolem černé díry byla vybudována Dysonova sféra sbírající energii, která pochází z reliktního záření. Odpadní teplo by odevzdávala do černé díry. To by byl velice nevýkonný zdroj energie. Ti autoři ho pouze zmiňují jako jednu z možností,“ poukazuje Opatrný na rozdíl oproti nejnovější studii. 

Pokud byste potřebovali hodně velký výkon a chtěli spotřebovávat hmotu, kterou máte k dispozici, dobrý by byl akreční disk.
Tomáš Opatrný

Využití energie, kterou vyzařuje akreční disk, by bylo na opačném konci, kde by toho výkonu bylo mnohonásobně víc… Je to celkem chytrý nápad. Pokud byste potřebovali opravdu hodně velký výkon a chtěli velmi účinně spotřebovávat hmotu, kterou máte k dispozici, tak ten akreční disk by na to byl celkem dobrý,“ vyzdvihuje.

Akreční disk černé díry, která by byla dvacetkrát hmotnější než Slunce, by podle studie mohl pokročilé civilizaci poskytnout až stotisíckrát větší zářivý výkon než Slunce. Navíc by také zřejmě šlo využívat i další zdroje – jako je kinetická energie.

Celková získaná energie by tak podle badatelů mohla být ještě několikanásobně větší. V případě supermasivní černé díry dokonce milionkrát větší.

Hledání mimozemské civilizace

Astronomové zároveň uvádějí, že stopy hypotetické Dysonovy sféry u černé díry v naší galaxii by šlo zachytit pomocí teleskopů v několika spektrech. A to v ultrafialovém záření, oblasti blízkého infračerveného záření, ale částečně i viditelné oblasti.

Čtěte také

Profesor Opatrný míní, že by takto šlo odhalit případnou pradávnou civilizaci: „Světlo k nám bude přicházet z velmi vzdálených hvězd. Takže bychom se dozvěděli, co se s danou civilizací odehrávalo před tisíci nebo miliony lety.“

„Na to, že se něco takového podaří zjistit v této generaci nebo v nejbližších tisíci letech, bych moc vysokou sázku neuzavíral. Naše prostředky nám umožňují zkoumat spoustu dalších zajímavých věcí, které se o vesmíru můžeme dozvědět. Je to spíš o takovém příležitostném zasnění, kdy se zkusíme podívat, jestli by v dostupných datech nemohlo být něco, co by o takové vyspělejší civilizaci svědčilo,“ připomíná pro kontext.

Kdybych uvažoval vesmírně ekologicky, tak bych se zabydlel kolem malé hvězdy, jako je Proxima Centauri. Bude existovat déle než Slunce.
Tomáš Opatrný

A upozorňuje, že ve hře je nadále i ta možnost, že první a zatím nejvyspělejší civilizací ve známém vesmíru jsme my. Otázkou také je, proč by si nějaká civilizace měla ke stavbě Dysonovy sféry vybrat právě černou díru.

„Pokud by se ta civilizace hnala za tím, že potřebuje opravdu strašně velký výkon a hodně energie co nejdříve, tak by šlo o logickou cestu. Z pohledu dnešní doby, kdy nás zajímají otázky udržitelnosti, bych řekl, že spíš než co nejrychleji spotřebovávat energii by bylo lepší ji využívat rozumným tempem,“ přemítá Opatrný.

Čtěte také

A kdybych uvažoval takto vesmírně ekologicky, tak bych se zabydlel kolem nějaké malé hvězdy, jako je Proxima Centauri, která tady bude existovat mnohem déle než naše Slunce. Mohli bychom pozvolna využívat její energii, protože i tak to mnohonásobně pokryje energetické potřeby lidstva,“ spekuluje Opatrný a poukazuje na to, že tady ovšem narážíme na meze představivosti civilizace, která ještě nedosáhla ani prvního stupně Kardašovovy stupnice.

„Dívat se na to, kolik energie potřebujeme my a kolik jí bude potřebovat nějaká vyspělejší civilizace – je něco jako přemýšlet o tom, že v době svíček a větrných mlýnů by lidé spekulovali, na co vlastně budeme potřebovat všechnu tu energii, kterou máme dneska,“ srovnává.

„Možná, že tu energii využijí na to, aby těžili nějaké kryptoměny, hráli náročné počítačové hry nebo živili svou byrokracii, která bude růst podobným tempem jako u nás. Těžko o tom spekulovat,“ dodává pobaveně Tomáš Opatrný s tím, že z pohledu teoretického fyzika by bylo skvělé takovou energii využít k náročným výpočtům a simulacím, které by vedly k lepšímu pochopení vesmíru.

Symbióza umění a vědy

Koncept Dysonovy sféry navrhl v roce 1960 britsko-americký fyzik a matematik Freeman Dyson. Proslavil se mimo jiné díky pracím v oblasti kvantové teorie pole a spolupráci s Richardem Feynmanem, ale označoval se za vědeckého heretika. Zemřel loni věku 96 let.

Čtěte také

Umělou superkonstrukci odčerpávající energii z hvězdy už ale popsal dříve Olaf Stapledon ve sci-fi románu z roku 1937 s názvem Star Maker, kde se Dyson inspiroval.

Server magazínu Science v článku o nové studii připomíná, že myšlenka energie získávané z černé díry je známá například fanouškům britského sci-fi seriálu Doctor Who. Mimozemská rasa Pánů času energii černé díry využívala pro svou planetu a k cestování časem.

Že spojení vědy a umění může být oboustranně prospěšné, dosvědčuje i Tomáš Opatrný, kterého k sepsání zmíněné práce inspiroval americký snímek Interstellar, kde figuruje obří rotující černá díra s názvem Gargantua.

Ve filmu Interstellar byla řada věcí, které byly zajímavé i z vědeckého pohledu.
Tomáš Opatrný

„Tvůrci Interstellaru si dali tu práci, aby rozumná většina využitých efektů měla svá fyzikální opodstatnění. Vědeckým poradcem toho snímku ostatně byl Kip Thorne, který pár let poté dostal Nobelovu cenu za objev gravitačních vln. Tahle velmi plodná spolupráce mezi umělci a špičkovými vědci přináší hodnotu pro obě strany,“ vyzdvihuje Opatrný.

„Ve vlastním filmu pak byla řada věcí, které byly zajímavé i z vědeckého pohledu. Například výpočet toho, jak by vypadal akreční disk kolem černé díry, pokud byste se na ni dívali z určité vzdálenosti. To jsou výpočetně velmi náročné věci. Vědci se do toho pustili a po cestě přišli i na něco, co nese svou vědeckou hodnotu kromě toho, že jde o estetický zážitek.“

Poslechněte si reportáž Štěpána Sedláčka.

Spustit audio

Související