Dönen ve yüklü bir kara deliğin ışın izli gölgesi. Kredi: Simon Tyran, CC BY-SA 4.0
1971’de İngiliz matematiksel fizikçi ve Nobel ödüllü Roger Penrose, dönen bir kara delikten enerjinin nasıl çıkarılabileceğini önerdi. Bunun, kara deliğin birikim diski etrafına bir koşum takımı inşa ederek yapılabileceğini, burada düşen maddenin ışık hızına yakın bir hıza hızlandırılarak, birden fazla dalga boyunda enerji salınımının tetiklendiğini savundu.
O zamandan beri, çok sayıda araştırmacı, gelişmiş medeniyetlerin bu yöntemi (Penrose Süreci) kullanarak kendi medeniyetlerine güç sağlayabileceğini ve bunun dikkat etmemiz gereken bir teknolojik imzayı temsil ettiğini ileri sürdü.
Örnekler arasında John M. Smart’ın, Fermi Paradoksu’na bir çözüm önerisi olarak sunduğu Transcension Hypothesis (Aşma Hipotezi) yer alır. Bu hipotezde, gelişmiş zekanın, mevcut enerjiden yararlanmak amacıyla kara deliklerin etrafındaki bölgeye göç edebileceğini ileri sürmüştür.
Sonuncusu, yakın zamanda yayınladığı bir makalede gelişmiş medeniyetlerin, ev gezegenlerine sonsuza dek güç sağlamak için bir “Kara Delik Ay”ına nasıl güvenebileceğini öneren Harvard Profesörü Avi Loeb’den geldi. Bu kara deliğin yörüngesinde döndüğü gezegeni aydınlatma şeklinin, gelecekteki SETI araştırmaları için potansiyel bir teknoimza oluşturacağını savunuyor.
Profesör Loeb, Harvard Üniversitesi’nde Frank B. Baird Jr. Bilim Profesörü, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’ndeki (CfA) Teori ve Hesaplama Enstitüsü Müdürü, Kara Delik Girişimi’nin (BHI) kurucu Müdürü ve Galileo Projesi’nin başkanıdır.
Son makalesi “Bir Teknolojik İmza Olarak Kara Delik Uydusu Tarafından Bir Gezegenin Aydınlatılması” yakın zamanda yayınlandı yayınlandı içinde AAS Araştırma Notları.
1975 yılında Stephen Hawking, kara deliklerin fotonlar, nötrinolar ve daha büyük parçacıklar yaydığını teorileştirdi; bu parçacıklar daha sonra “Hawking Radyasyonu” olarak adlandırıldı. O zamandan beri, kara deliklerin bir enerji kaynağı olarak kullanılmasına yönelik öneriler genellikle iki kamptan birine giriyor.
Bir yandan, birikim disklerinin açısal momentumunu kullanma (“Penrose Süreci”) veya hiper hız jetlerinin ürettiği ısı ve enerjiyi yakalama (belki bir Dyson Küresi biçiminde) olasılığı var. Diğer yandan, kara deliğe madde besleme ve ortaya çıkan Hawking Radyasyonunu kullanma olasılığı var.
Loeb, makalesinde gelişmiş bir medeniyetin, kendi gezegeninin yörüngesinde dönen bir kara delik tasarlayarak bu son sürece nasıl güvenebileceğini ileri sürüyor. Bu kara delik çok küçük olacak ve sadece yüz bin ton ağırlığında olacak (1011 G).
Kontrol edilmeden bırakılırsa, bu kara delik Hawking Radyasyonu emisyonu yoluyla sadece bir buçuk yılda buharlaşırdı. Ancak Loeb’in Universe Today’e e-posta yoluyla söylediğine göre, saniyede nispeten küçük miktarlarda madde (2,2 kg; 4,85 lbs) eklenerek sürdürülebilirdi. Karşılığında, sonsuz bir güç kaynağı sağlardı:
“Bu kara delik sistemi şimdiye kadar düşündüğüm en verimli motor. Yakıt, %100’lük mükemmel bir verimlilikle enerjiye dönüştürülüyor çünkü kara deliğe düşen kütle eninde sonunda Hawking radyasyonu olarak ortaya çıkıyor. Bu fikrin daha önce tartışıldığını görmedim ve birkaç hafta önce fark ettiğimde bir “Evreka anı” yaşadım. Kütleyi %100 verimlilikle radyasyona dönüştürmenin tek diğer yöntemi madde-antimadde yok edilmesidir.”
Loeb’in belirttiği gibi, ihtiyaç duyulan antimadde miktarı insanlığın şu anda elde edebileceği her şeyin ötesindedir. 1995’ten beri, CERN’deki parçacık çarpıştırıcıları 10 nanogramdan daha az antimadde üretmeyi başardı, bu da 60 watt’lık bir ampulü dört saat boyunca çalıştırmaya yeter. Karşılaştırıldığında, Loeb’in önerdiği 1011g kara delik sürekli olarak 40 katrilyon (4015) Watt sağlayabilir.
“Küresel enerji kullanımı birkaç terra-Watt, bu kara deliğin güç kaynağından on bin kat daha az,” diye ekledi Loeb. “Bu kara delik motorunun diğer avantajı, yakıt olarak herhangi bir madde formunu kullanabilmesidir. Çöp olabilir. Çöpü geri dönüştürmenin, onu %100 verimlilikle temiz enerjiye dönüştürmekten daha iyi bir yolu yoktur.”
Bir diğer avantaj ise kara deliğin yakıt olarak herhangi bir madde formunu kullanabilmesidir, buna medeniyetin ürettiği atıklar da dahildir. Bu açıdan, bir kara delik motoru gelişmiş bir medeniyetin çöp problemlerini çözerken karşılığında tükenmez bir enerji kaynağı sağlayacaktır.
Küresel olarak, insanlar yılda yaklaşık 1,92 milyar metrik ton (2,12 ABD tonu) atık üretiyor ve bu da çevremiz üzerinde ciddi bir etkiye sahip. Bu, 10 ağırlığındaki bir kara delik motorunu beslemeye yeter.11 g 437 milyon yıldan fazla bir süredir.
Böyle bir başarının nasıl elde edilebileceğine gelince, Loeb, yeterince gelişmiş bir medeniyetin kuantum tünelleme yoluyla bir “bebek evren” yaratabileceğini teorileştirdiği önceki bir köşe yazısına atıfta bulunuyor. Böyle bir başarı, yalnızca bir Tip III Medeniyetinin (veya daha gelişmişinin) başarabileceği bir şeyken, bir kara delik motoru çok daha basit ve belki de bir Tip II Medeniyetinin tasarlayabileceği bir şey olurdu.
“Bu büyük bir meydan okuma. İyi haber şu ki böyle bir kara delik üretmek, bir bebek evren üretmekten çok daha kolaydır. Ancak 10’luk bir kara deliğin herhangi bir üretim hattı11 g kara delik, katı demirin yoğunluğundan 60 büyüklük sırası daha yüksek bir kütle yoğunluğuna madde veya radyasyonu sıkıştırmayı gerektirir. Atom çekirdeklerinin veya nötron yıldızlarının yoğunluğu katı yoğunluğun sadece 15 büyüklük sırası üzerindedir. Bu, Büyük Patlama’dan bir femtosaniyeden daha kısa bir süre sonra kozmik radyasyon yoğunluğunda elde edilebildi.”
Bu konu şuydu: yakın zamanda yazılmış bir diğer makale Loeb’in, Genel Görelilik’e dayanarak kara deliklerin ışıktan yapılabileceğini savunduğu bir çalışma. Ancak önerilen bu kara delik motoruyla ilgili en ilginç şey, ışık yılları öteden tespit edilebilmesi ve bu sayede gelişmiş bir medeniyetin varlığını işaret edebilecek uygulanabilir bir tekno-imza olmasıdır.
Önerilen birçok tekno-imza gibi, özellikle Dyson Küreleri ve diğer mega yapılar gibi, bir kara delik motorunun varlığı spekülatif ve teoriktir. Ancak Freeman Dyson’ın kendisinin bir zamanlar anlattığı gibi, kavrayabildiğimiz her şey (ve fizik sağlamsa) yeterince gelişmiş bir medeniyet çoktan yaratılmış olabilir. Loeb şöyle dedi:
“Kara delik motoru, yıldız kütlesinde bir yoldaşı olmayan gama ışını uydusu tarafından aydınlatılan başıboş bir kayalık gezegen olarak keşfedilebilir. Eğer böyle bir motor için kanıt bulursak, kaynağın son derece gelişmiş bir teknolojik medeniyet tarafından ilkel bir kara delik olarak yaratılmış veya tuzağa düşürülmüş olma olasılığını göz önünde bulundurmamız gerekir. Uzay-zaman eğriliğinden bir fırın yaratmaktan daha iyi bir teknolojik yenilik göstergesi yoktur, mini bir kara delik şeklinde.”
Daha fazla bilgi:
Abraham Loeb, Kara Delik Uydusu Tarafından Bir Gezegenin Aydınlatılması Teknolojik Bir İmza Olarak, AAS Araştırma Notları (2024). DOI: 10.3847/2515-5172/ad6e7a
Alıntı: Profesör, bir gezegenin yörüngesindeki kara deliğin gelişmiş bir medeniyetin işareti olabileceğini öne sürüyor (2024, 23 Ağustos) 24 Ağustos 2024’te https://phys.org/news/2024-08-professor-black-hole-orbit-planet.html adresinden alındı
Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla herhangi bir adil kullanım dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.