Obviamente, essa estrutura ainda não foi descoberta. No entanto, o artigo prova que é possível fazer isso, apesar da falta de luz visível além da superfície da esfera e da reputação do buraco negro de ser dissipadores de luz em vez de fontes de luz. Para entender como detectar tal sistema, primeiro, seria útil entender o que tal sistema seria projetado para fazer.

Os autores estudam seis fontes diferentes de energia que uma bola de Dyson potencial poderia coletar ao redor de um buraco negro. Eles são a onipresente radiação cósmica de fundo em micro-ondas (que levaria a bola para longe, não importa onde ela estivesse), a radiação Hawking do buraco negro, seu disco de acreção, a acreção de Bondi, sua corona e seus jatos relativísticos.

Algumas dessas fontes de energia são mais poderosas do que outras, com a energia do disco de acreção do buraco negro conduzindo o feixe em termos de captura de energia potencial. Outros tipos de energia exigem desafios de engenharia totalmente diferentes, como capturar a energia cinética de jatos relativísticos lançados dos pólos do buraco negro. Aparentemente, o tamanho desempenha um grande papel na quantidade de energia que esses buracos negros emitem. Os autores se concentram principalmente em buracos negros de massa estelar como um bom ponto de comparação com outras fontes de energia potencial. Nesse tamanho, o disco de acreção sozinho forneceria centenas de vezes a produção de energia de uma estrela da sequência principal.

Seria impossível construir uma esfera de Dyson em torno de qualquer objeto deste tamanho usando materiais conhecidos atuais. Mas o tipo de civilização que estaria interessada em aceitar esse desafio de engenharia provavelmente conteria materiais muito mais fortes do que temos hoje. Alternativamente, eles podem trabalhar com materiais conhecidos para criar o Dyson Swarm ou Dyson Bubble, que não requerem uma grande quantidade de força física, mas perdem um pouco da energia que uma bola inteira poderia capturar, adicionam várias camadas de complexidade ao coordenar caminhos orbitais e outros fatores. Qualquer estrutura desse tipo deve estar fora do disco de acreção para aproveitar ao máximo a energia que o buraco negro emite.

Mesmo uma única bola ao redor de um único buraco negro de massa estelar seria suficiente para empurrar qualquer civilização que o criou para a região do Tipo II, dando-lhe um nível de produção de energia inimaginável com a tecnologia atual. Mas mesmo uma civilização tão poderosa provavelmente não seria capaz de dobrar as leis da física. Independentemente do nível de energia, parte será perdida devido ao calor.

Para os astrônomos, o calor é simplesmente outra forma de luz – radiação infravermelha, para ser exato. De acordo com os pesquisadores, o calor emitido pela esfera de Dyson ao redor do buraco negro deve ser detectado por nosso atual conjunto de telescópios, como o Wide-field Infrared Survey Explorer e o Sloan Digital Sky Survey, a uma distância de pelo menos cerca de 10 kilobits por segundo. . Isso é cerca de 1/3 da distância em todo o via Láctea. Não importa o quão próximos estejam, eles não aparecerão como estrelas convencionais, mas podem ser detectados usando o método de velocidade radial comumente usado para encontrar exoplanetas.

O Sloan Digital Sky Survey, um dos telescópios que pode encontrar uma esfera de Dyson potencial em torno de um buraco negro. Crédito: Equipe SDSS, Fermilab Visual Media Services

Embora este trabalho teórico seja útil, certamente não houve nenhuma evidência de tal estrutura ainda – o Paradoxo de Fermi permanece. Mas, dados todos os dados que já estamos coletando com esses telescópios, pode ser interessante examiná-los novamente para verificar se há calor vindo de onde não seria esperado. Seria útil pelo menos pesquisar o que poderia ser uma descoberta tão inovadora em primeiro lugar.

Postado originalmente em universo hoje.

Referência: “Dyson’s Ball Around a Black Hole” de Tiger Yu, Yang Hsiao, Tomotsugu Goto, Tetsuya Hashimoto, Daryl Jo D. .- C. Wu, Simon C .; Ho e Ting-Yi Lu, 29 de junho de 2021, disponível aqui. Astrofísica> Fenômenos astrofísicos de alta energia.
arXiv: 2106.15181