في سياق البحث عن العلامات المحتملة للذكاء خارج الأرض (ETI) ، كان على العلماء القيام ببعض التفكير خارج الصندوق حقًا. نظرًا لأنه نتيجة مفروغ منها أن العديد من ETIs ستكون أقدم وأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية من البشرية ، يجب على أولئك المنخرطين في البحث عن ذكاء خارج الأرض (SETI) أن يفكروا فيما يمكن أن تفعله الأنواع الأكثر تقدمًا.
هناك فكرة جذرية بشكل خاص تم اقتراحها وهي أن الحضارات التي ترتاد الفضاء يمكنها تسخير الإشعاع المنبعث من الثقوب السوداء (إشعاع هوكينغ) لتوليد الطاقة. بناءً على ذلك ، لويس كرين - عالم رياضيات من جامعة ولاية كانساس (KSU) - مؤلف مؤخرا دراسة تقترح كيف يمكن للمسوحات باستخدام تلسكوبات جاما أن تجد دليلًا على مركبة فضائية مدعومة بثقوب سوداء اصطناعية صغيرة.
الدراسة، ' البحث عن حضارات خارج كوكب الأرض باستخدام تلسكوبات أشعة جاما '، ظهر مؤخرًا على الإنترنت. هذه هي الورقة الثانية التي ينشرها الدكتور كرين حول هذا الموضوع ، وقد شارك في تأليف أولها شون ويستمورلاند (طالب دراسات عليا في الفيزياء بجامعة الملك سعود) وتم نشرها في عام 2009 - بعنوان ' هل المركبة الفضائية ذات الثقب الأسود ممكنة؟ '.
في الورقة الأولى ، استكشف كرين وويستمورلاند إمكانية استخدام إشعاع هوكينغ من ثقب أسود اصطناعي. وخلصوا إلى أنه كان على حافة الاحتمال ، لكن تأثيرات الجاذبية الكمية (غير المعروفة حاليًا) يمكن أن تكون مشكلة. في أحدث ورقته البحثية ، أخذ كرين الأمور خطوة إلى الأمام من خلال وصف كيف يمكن لأشعة غاما الناتجة التي ينتجها مثل هذا النظام أن تساعد في البحث عن ETIs.
تم تقديم مفهوم مركبة فضائية تعمل بالثقب الأسود لأول مرة من قبل مؤلف الخيال العلمي الشهير آرثر سي كلارك في رواية عام 1975 ، إمبريال إيرث .قدم تشارلز شيفيلد فكرة مماثلة في قصته القصيرة عام 1978 ، 'Killing Vector'. في كلتا الحالتين ، يصف كلارك وشيفيلد كيف يمكن للحضارات المتقدمة أن تستخرج الطاقة من الثقوب السوداء الدوارة لتلبية احتياجاتها من الطاقة.
بصرف النظر عن كونه ذهبًا خالصًا من الخيال العلمي ، فإن القدرة على تسخير الثقب الأسود لتوليد الطاقة ستوفر بعض المزايا الضخمة جدًا. كما وصف الدكتور كرين لـ Universe Today عبر البريد الإلكتروني:
قد ترغب الحضارة المتقدمة في تسخير ثقب أسود مجهري لأنه يمكن أن يرمي المادة ويخرج الطاقة. سيكون مصدر الطاقة النهائي. على وجه الخصوص ، يمكن أن تدفع مركبة فضائية كبيرة بما يكفي لتكون محمية من السرعات النسبية. لم يكن أي من مفاهيم المركبة الفضائية التي درستها ناسا قابلاً للتطبيق ... قد يكون الاحتمال الوحيد '.
ابتكر باحثون في جامعة ولاية واشنطن مائعًا ذا كتلة فعالة سلبية لأول مرة ، مما قد يفتح الباب أمام دراسة الألغاز الأعمق للكون. الائتمان: ESA / Hubble، ESO، M. Kornmesse
بالإضافة إلى ذلك ، تشير التوقيعات المرتبطة بهذا النوع من النشاط التكنولوجي (المعروف أيضًا باسم 'التوقيعات التقنية') إلى مستوى عالٍ جدًا من التقدم. نظرًا لمتطلبات الطاقة الهائلة لإنشاء ثقب أسود اصطناعي ، بالإضافة إلى التحديات التقنية المرتبطة بتسخيره ، فإن العملية ستكون أبعد من أي شيء أقل من حضارة من النوع الثاني في مقياس كارداشيف .
قال الدكتور كرين: 'لإنتاج ثقب أسود اصطناعي ، سنحتاج إلى تركيز مليار طن من ليزر أشعة جاما على الأبعاد النووية'. 'الأمر يشبه صنع العديد من القنابل النووية عالية التقنية مثل السيارات على الأرض. مجرد حجمها يتجاوز الاقتصاد العالمي الحالي. إن الحضارة التي استخدمت النظام الشمسي بالكامل سيكون لديها الموارد '.
هذا ليس حتى أقل التحديات التقنية ، ومعظمها يتجاوز بكثير ما يمكن للبشرية القيام به. وتشمل هذه الكمية الهائلة من الطاقة التي سيستهلكها ليزر أشعة جاما ، حيث سيتم تخزين هذه الطاقة ، وكيف سيتم تركيز هذه الانبعاثات على مساحة بحجم ذري. كما أشار كرين ، هناك اقتراحات حول كيفية القيام بذلك ، لكنها تظل تخمينية للغاية.
بصرف النظر عن المفهوم نفسه ، فإن فكرة الحضارة التي تعمل بالثقب الأسود هي أيضًا مثيرة للاهتمام بسبب الاحتمالات التي تقدمها لأبحاث SETI. كما هو الحال مع العلامات الأخرى للنشاط التكنولوجي (المعروف أيضًا باسم 'التوقيعات التقنية') ، يمكن اكتشاف الحضارة التي تسخر الثقوب السوداء الاصطناعية الصغيرة التي تم إنشاؤها باستخدام أشعة الليزر بأشعة جاما بفضل الشيء الصغير المعروف باسم 'الانسكاب'.
رسم توضيحي لفنان لشراع ضوئي مدعوم بشعاع طاقة موجه (أحمر) تم إنشاؤه على سطح كوكب. سيبدو التسرب من هذه الحزم أثناء اجتياحها عبر السماء على شكل ومضات خاطئة ويشير إلى احتمال وجود ETI. الائتمان: M. Weiss / CfA
تم وصف هذا المفهوم من قبل البروفيسور فيليب لوبين في أ دراسة 2016 ، حيث اقترح أنه يمكن العثور على دليل على ETIs من خلال البحث عن علامات الطاقة الموجهة. بما يتوافق مع أبحاث لوبين الخاصة باستخدام الليزر لـ الدفاع الكوكبي و الدفع بالليزر (لناسا وكجزء من اختراق Starshot ) اقترح لوبين أن الومضات الشاذة لطاقة الليزر (المعروفة أيضًا باسم 'الانسكاب') يمكن أن تشير إلى حضارة متقدمة تقنيًا.
بالطريقة نفسها ، يمكن لباحثي SETI الاعتماد على تلسكوبات أشعة جاما للبحث عن علامات الانسكاب من ليزر أشعة جاما. كما قال الدكتور كرين:
'إذا كان لدى بعض الحضارات المتقدمة بالفعل مثل هذه المركبات الفضائية ، فإن تلسكوبات أشعة غاما VHE الحالية يمكن أن تكتشفها حتى 100 إلى 1000 سنة ضوئية إذا كنا في شعاعها .. يمكن تمييزها عن المصادر الطبيعية من خلال انزياحها الأحمر المتغير باستمرار على مدى سنوات لعقود. للتحقيق في هذا ، سيحتاج علماء الفلك إلى الاحتفاظ بالسلاسل الزمنية لمنحنيات التردد لمصادر أشعة جاما الشبيهة بالنقطة. لا يبدو أن هذا شيء يفعلونه حاليًا '.
ربما يكون الأمر الأكثر إثارة هو حقيقة أن علماء الفلك ربما وجدوا بالفعل علامات على بعض حضارات النوع الثاني كارداشيف التي تستخدم هذا النوع من الطرق لإنتاج الطاقة. كما أوضح الدكتور كرين ، تم اكتشاف العديد من مصادر أشعة جاما الشبيهة بالنقاط في كوننا ولم يتم تقديم تفسير طبيعي لها.
كتالوج فيرمي الثاني لمصادر أشعة جاما ، تم إنشاؤه على مدار عامين وتم إصداره في عام 2011. Credit: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration
الملاحظات المستقبلية باستخدام التلسكوبات الفضائية مثل تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة جاما (FGST) والمرافق الأرضية مثل نظام مجسم عالي الطاقة (HESS) و نظام صفيف تلسكوب التصوير الإشعاعي النشط للغاية (فيريتاس) ، يمكن أن تساعد في تحديد ما إذا كانت هذه المصادر يمكن أن تكون في الواقع مصطنعة بطبيعتها.
إلى جانب أدوات الجيل التالي التي تتمتع بقدرات أكبر على الدقة والتصوير ، يمكن أن يكون انسكاب الليزر بأشعة غاما وغيرها من التواقيع التقنية المحتملة موجودًا ، فقط في انتظار التعرف عليها. في غضون ذلك ، لا يزال أمام البشرية طريق طويل قبل أن تبدأ في التفكير في بناء هذا النوع من التكنولوجيا.
يشبه إلى حد كبير كرات دايسون ، أقراص ألدرسون و مصاعد الفضاء والقدرة على تحريك النجوم ، فإن هذا النوع من المشاريع العملاقة من النوع الثاني سيتعين عليه الانتظار حتى تتمكن البشرية من مواجهة بعض التحديات الأصغر. شيء أكثر سرعتنا ، مثل إيجاد طرق للاستقرار على كواكب أخرى في نظامنا الشمسي ، أو تعلم كيفية استخدام موارد الأرض بشكل مستدام!
تأكد أيضًا من مشاهدة هذا الفيديو الرائع والغني بالمعلومات لصديقنا إسحاق آرثر!
قراءة متعمقة: arXiv