黑洞为外星文明提供动力？科学家：黑洞“戴森球”能量超10万恒星

黑洞为外星文明提供动力？科学家：黑洞“戴森球”能量超10万星1960年，物理学家弗里曼·戴森（弗里曼·戴森饰）想出了一些很酷的天体技术，可以让我们更容易地探测到外星文明的迹象，从而改变了我们谈论外星文明的方式。

戴森推测，如果外星社会的能源需求超过其星球的供应，它可以在其宿主恒星周围建造一个称为“戴森球体”的巨型结构，以大规模利用能源。从技术上讲，该结构不是球体，而是一系列能够将太阳能转化为可用能源的轨道或地球同步卫星。戴森认为，这将使我们更容易找到这样的文明，因为这个过程可能会产生废热，从而产生异常的红外信号。

60多年过去了，我们今天所知道的戴森圈还停留在科幻小说的境界，寻找地外文明（SETI）很大程度上只是收听来自其他世界的无线电信号。但《皇家天文学会月刊》发表的一项新研究表明，科学家应该开始寻找黑洞周围的球体作为外星文明的迹象——因为外星人可以在黑洞周围建造球体。

什么是戴森舞会？

戴森球体是理论上的巨型结构，围绕恒星运行以收集其能量输出。

戴森提出戴森舞会（灵感来自30年代科幻作家奥拉夫·斯特普尔顿小说中“造星者”的概念），以解决日益壮大的外星文明，需要足够大的能量输出来维持其自身存在。他们可以通过使用基于空间的恒星能量收集器集群来做到这一点。

戴森的提议是基于这样一个事实，即一颗行星只接收到其主星产生的能量的一小部分。太阳总能量输出的大约十亿分之一实际上到达了地球。通过创建天基结构，外星文明可以满足他们的能源需求，并将他们的文明推向一个新的水平。

很长一段时间，戴森舞会都只存在于理论上。然而，在2015年，天文学家TabethaBoyajian在距离地球约1480光年的地方发现了一颗神秘而昏暗的恒星“KIC8462852”。结构遮住了它，导致一些科学家推测这颗恒星的光可能表明戴森球体。后来放弃了这个想法，转而支持恒星周围的碎片，但它引发了对这些巨型结构的搜索。

而《星际迷航》也出现了与戴森球有关的：美国企业号星舰听到求救信号后，去的时候发现了一个巨大的戴森球。如果我们把这个球体放在我们自己的太阳系中，它会大到几乎延伸到金星的轨道。

能否围绕黑洞构建戴森球体？

台湾清华大学天文虎Yu-YangHsiao团队将这一概念更进一步：如果戴森球（或戴森环或戴森群）围绕黑洞排列会发生什么？它会起作用吗？我们可以从地球上检测到什么？

众所周知，黑洞是空间中一个引力很强的区域，任何东西都无法逃脱它的影响，光本身也是如此。科学家认为，每个主要星系的中心都潜伏着一个黑洞。通常，黑洞被认为是消费者而不是能量的生产者。然而，它们巨大的引力场可以通过几个理论过程产生能量。

A.宇宙微波背景：大爆炸遗留下来的电磁辐射。

B.霍金辐射：黑洞释放的理论辐射。

C.吸积盘：由高度电离或分子气体组成的旋转气体盘。

D.邦迪吸积：物体周围电离气体的球形吸积。

E.黑洞日冕：由产生X射线的高电荷粒子组成。

F.相对论喷流：强大的辐射和粒子喷流以接近光速的速度从黑洞中喷出。

当然，没有什么能逃脱黑洞的巨大引力，但该团队考虑了事件视界之外的能量密集过程——一个超热物质盘围绕着黑洞旋转，就像水围绕着宇宙排水沟一样。该团队分析了三种不同大小的黑洞，分别是太阳质量的5、20和400万倍的黑洞，发现单个卫星球体可以高效地从多个黑洞中吸取能量。

根据他们的计算，吸积盘、周围的气体和黑洞喷流都可能是可行的能源。并且团队表示，仅来自一个20个太阳质量的恒星黑洞的吸积盘能量，相当于戴森球围绕约10万颗恒星产生的能量，足以维持II型文明（CaldashawHusband指数，当前人类文明接近但尚未达到I型文明）。

如果使用超大质量黑洞，它提供的能量可能要大100万倍。这只是吸积盘利用的能量，如果空洞球体不仅收集电磁辐射，还收集来自“相对论”喷流的其他类型的能量（例如动能），收集到的总能量将增加大约五倍。

围绕黑洞构建戴森球体的挑战

围绕恒星构建戴森球体听起来很棘手，但围绕黑洞构建戴森球体同样困难。

毕竟，黑洞以恒星或附近其他物体的周围物质为食，然后以两个强大的射流喷射出一些物质。黑洞被它的事件视界包围，黑洞的边界勾勒出黑洞的轮廓，从外面看不到任何进入黑洞的东西。如果要在黑洞的事件视界周围建造一个结构，它会不断受到坠落物质的干扰，并且必须能够承受高达2700摄氏度的温度。有了足够坚固的材料，外星文明就可以驯服黑洞，为它提供物质以产生能量并利用它的力量。

但如果存在这样的高级文明，他们可能在我们发现黑洞戴森球体的时候就已经知道我们的存在了。