بحث درباره وجود تمدنهای پیشرفته فضایی معمولا به داستانهای علمی خیالی محدود میشود اما وقتی گروهی از برجستهترین اخترفیزیکدانان و مهندسان در دانشگاه امآیتی گردهم میآیند تا احتمال ساخت سازههای عظیم انرژی پیرامون سیاهچالهها را بررسی کنند موضوع رنگ دیگری به خود میگیرد. تمرکز اصلی این نشست بر ایده کره دایسون بود سازهای فرضی که میتواند تمام انرژی خروجی یک جرم آسمانی را مهار کند.
بر خلاف تصور عمومی که مهار انرژی را تنها به خورشیدها یا ستارههای معمولی محدود میداند سیاهچالههای کلانجرم در مرکز کهکشانها منابع بسیار قدرتمندتری هستند. بررسی نحوه رفتار این اجرام نشان میدهد که دانشمندان می توانند انفجارهای نخستین سیاهچاله های جهان را تا ۱۰ سال آینده رصد کنند و همین ابزارهای رصدی پیشرفته امکان شناسایی ناهنجاریهای تابشی پیرامون آنها را فراهم میسازند.
نیاز روزافزون به زیرساختهای پردازشی و مراکز داده در مقیاسهای عظیم فضایی انگیزه اصلی بررسی چنین فرضیههایی است. با بزرگتر شدن مدلهای محاسباتی مهار انرژی در زمین یا مدار محدود آن پاسخگوی نیازهای پردازشی نخواهد بود همانطور که توسعه فناوریهایی مانند ارائه اینترنت ماهوارهای به گوشیهای عادی نشان داد انتقال زیرساختها به مدار و فضا میتواند افقهای جدیدی ایجاد کند.
ایده اصلی همایش متخصصان که با همکاری دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا برگزار شد تحلیل فیزیکی احتمال ساخت مراکز داده پیرامون سیاهچالهها بود. اگر تمدنی به سطح ۲ در مقیاس کارداشف رسیده باشد برای تأمین انرژی محاسباتی خود به ناچار به سمت مرکز کهکشان و قدرتمندترین موتورهای تولید انرژی کیهان حرکت خواهد کرد.
چالشهای فیزیکی و فاصله ایمن از افق رویداد
سیاهچالهها برخلاف باور رایج مانند جاروبرقی کیهانی عمل نمیکنند که همه چیز را در اطراف خود ببلعند. تا زمانی که ماده از افق رویداد عبور نکند در مدار باقی میماند. با این حال قرصهای افزایشی پیرامون سیاهچالههای کلانجرم حجم عظیمی از پرتوهای ایکس و تابشهای ترمودینامیکی ساطع میکنند که هر سازه مصنوعی را ذوب خواهد کرد.
در پژوهشهای مطرح شده در کارگاه تخصصی امآیتی دانشمندان محاسبه کردهاند که یک کره دایسون یا مرکز داده کیهانی برای بقا در برابر تابش شدید باید حداقل ۱ پارسک یا حدود ۳ سال نوری از سیاهچاله فاصله داشته باشد. در این فاصله دما به حد قابل تحملی میرسد اما چالش جدیدی تحت عنوان تأخیر در انتقال داده شکل میگیرد.
انتقال داده با پرتاب هارد دیسک در مقیاس کیهانی؟
در فواصل چند سال نوری ارسال اطلاعات با استفاده از امواج الکترومغناطیسی یا لیزر با افت شدید توان و تأخیر مواجه میشود. ارسال حجمهای عظیم اطلاعات در حد زتابایت از طریق امواج رادیویی نیازمند انرژی بیسابقهای است که بازدهی کل سیستم را کاهش میدهد.
محققان حاضر در نشست امآیتی به راهکار جالب دیگری اشاره کردند. در چنین مقیاسهایی پرتاب فیزیکی حافظهها و دیسکهای سخت حاوی اطلاعات با استفاده از منجنیقهای گرانشی سیاهچاله میتواند سریعتر و کمهزینهتر از تابش امواج سیگنالی باشد. این تبادل فیزیکی دادهها میتواند الگوهای حرکتی خاصی در اطراف سیاهچاله ایجاد کند که از زمین قابل تشخیص است.
چگونه میتوان نشانههای فناوری فضایی را در دادههای نجومی یافت؟
شناسایی چنین سازههایی نیازمند ساخت تلسکوپهای جدید نیست بلکه به بازنگری در دادههای موجود مربوط میشود. دانشمندان در حال بررسی امضاهای فروسرخ سیاهچالهها هستند تا ناهنجاریهای حرارتی ناشناخته را شناسایی کنند.
تصاویری که تلسکوپ افق رویداد در سال ۱۳۹۸ از سیاهچاله M87 و در سال ۱۴۰۱ از مرکز کهکشان راه شیری ثبت کرد حاوی دادههای خام فراوانی است. الگوریتمهای فعلی پردازش تصویر برای بازسازی عکسهای شفاف نویزهای ریز را حذف میکنند اما ممکن است همین نویزها یا اختلالهای جزیی نشاندهنده وجود سازههای مصنوعی عظیم در اطراف افق رویداد باشند.
تمرکز بر جستجوی این امضاهای غیرعادی حسی از عدم قطعیت را به همراه دارد اما حتی اگر این پژوهشها به یافتن هوش فضایی منجر نشوند فیزیک جدیدی از رفتار ماده و انرژی در حدفاصل افق رویداد کشف خواهد شد که نحوه درک ما از پردازش داده و آستروفیزیک را تغییر میدهد.
