В конце концов, каждой звездной цивилизации придется мигрировать на другую звезду. Обитаемая зона вокруг всех звезд меняется по мере их старения. Если в нашей Вселенной вообще возможны долгоживущие технологические цивилизации, в конечном итоге миграция станет необходимой.
Могут ли внеземные разумы (ETI) использовать сами звезды в качестве звездных двигателей в своих миграциях?
В общих чертах, звездный двигатель использует звезду для генерации работы. Простой пример — солнечные панели, которые используют солнечное излучение для выработки электроэнергии, которую мы используем для выполнения работы. Но идея в увеличенном масштабе состоит в том, чтобы использовать звезду для создания тяги. Эту тягу можно было бы использовать для перемещения самой звезды. Внеземной разум, способный на это, будет цивилизацией типа II по шкале Кардашева.
Большинству из нас это кажется совершенно невероятной идеей. Но кто знает, что там? Если внеземной разум сможет просуществовать достаточно долго, он может стать цивилизацией типа II.
Идея звездного двигателя принадлежит писателю-фантасту Олафу Стэплдону. Через пару десятилетий после Стэплдона астроном Фриц Цвикки также обсуждал управление звездами с помощью передовых технологий и даже превращение их в космические корабли. В последующие десятилетия эта идея сохранилась, и другие исследователи углубились в нее. В 1988 году Леонид Шакдов разработал первую детальную модель звездного двигателя под названием Shakdov Thruster.
В новом исследовании Клемент Видаль из Университета Врие в Брюсселе (Бельгия) изучает, как развитая цивилизация могла бы использовать двойную звезду в качестве звездного двигателя. Статья называется «Звездный двигатель-паук: полностью управляемая внеземная конструкция?»
«Поскольку около половины звезд в нашей галактике находятся в двойных системах, где тоже может развиваться жизнь, мы представляем модель бинарного звездного двигателя», — пишет Видал. «Мы применяем эту модель к системам-кандидатам, пульсарам-паукам, которые представляют собой двойные звезды, состоящие из миллисекундного пульсара и звезды-компаньона с очень малой массой, которая сильно облучается пульсарным ветром».
Видаль обеспокоен техносигнатурами звездных двигателей. Исследования были сосредоточены на сверхскоростных звездах как потенциальных техносигнатурах звездных двигателей, поскольку их легко наблюдать. Другие исследователи также предложили другие концепции звездных двигателей, но, по словам Видала, они «плохо связаны с наблюдаемыми техносигнатурами». »
Основная цель Видаля в этой работе — определить, какие типы техносигнатур будет излучать бинарный звездный двигатель. Он обсуждает, какие потенциальные сигнатуры могут излучаться при ускорении, замедлении, рулевом управлении и маневрах, таких как гравитационная помощь или захват. Однако, в отличие от некоторых других исследователей, он фокусируется на конкретном типе двойных систем: пульсарах-пауках, которые являются подклассом двойных миллисекундных пульсаров.
Пульсары — это то, что осталось от некоторых массивных звезд. В конце своей жизни некоторые массивные звезды разрушаются, образуя нейтронные звезды. Когда эти нейтронные звезды быстро вращаются, они производят лучи излучения со своих полюсов. Если излучение направлено на Землю, то мы можем наблюдать импульсы энергии. Эти импульсы имеют чрезвычайно точную синхронизацию, и астрономы используют их для определения космических расстояний.
Пульсар-паук — это пульсар со спутником, обычно красным карликом, коричневым карликом или даже объектом планетарной массы. Их называют пульсарами-пауками, потому что пульсар словно плетет паутину мощных лучей радиации, которая отрывает массу спутника и в конечном итоге уничтожает его.
В статье Видаля полезная нагрузка описывается как пульсар с массой около 1,8 Солнца, а топливо — как его маломассивная звезда-компаньон с массой от 0,01 до 0,7 Солнца.
По сути, гравитационно-связанная двойная система является транспортным средством, а меньшая звезда-компаньон — топливом. Пульсар-паук создает тягу, выбрасывая топливо из гравитационной системы, а топливо — это материя, оторванная от спутника.
Бинарная пара вращается вокруг общего центра тяжести. Идея этого бинарного звездного двигателя (BSE) заключается в том, что во время движения по орбите излучение пульсара попадает на звезду-компаньон или звезду-топливо. Тесная двойная система более эффективна, потому что чем ближе пульсар к топливу, тем больше создается тяга. Предполагается, что цивилизация Типа II будет обладать технологией, позволяющей смягчить эту тягу для достижения своих целей, определяя время излучения и нагревая внешние слои звезды-поглотителя рентгеновским или гамма-излучением.
Для замедления BSE будет создавать активную тягу в противоположном направлении движения. Он также мог бы использовать пассивный магнитный парус, развернутый от пульсара, для передачи импульса в межзвездную среду.
BSE управляет путем избирательного испарения звезды на разных орбитальных фазах. «Чтобы выбрать направление, достаточно испарить звезду-компаньон один раз за виток, на определенной орбитальной фазе, чтобы создать постоянную тягу в одном направлении», — объясняет Видал.
сила по отношению к плоскости орбиты. Бинарное разделение не масштабируется. Изображение предоставлено: Видал и др. 2024.
Эти различные маневры и манипуляции с БФБ будут испускать техносигнатуры. Наблюдали ли астрономы какие-либо кандидаты на BSE в Млечном Пути? Возможно.
«Может ли наша галактика иметь своего рода полностью управляемый двойной звездный двигатель, который мы предложили? Это правдоподобная гипотеза в контексте гипотезы звездоядных животных, которая переосмысливает некоторые наблюдаемые аккрецирующие двойные звезды как развитые цивилизации, питающиеся звездами», — пишет Видал.
Стеллиядное животное — это гипотетический тип цивилизации, впервые предложенный Видалем, который обладает технологией, позволяющей поглощать свою родную звезду путем аккреции. Они используют энергию звезды для поддержания своего существования. Видал пишет, что вместо того, чтобы потреблять энергию, они могли бы использовать ее для миграции в более благоприятное место в галактике.
«Большую часть своего времени звездоядная цивилизация пожирала свою родную звезду путем аккреции. Однако энергия никогда не бывает вечной, и вместо того, чтобы до конца съесть свою звезду и умереть, звездоядная цивилизация будет использовать свою звезду-компаньон с малой массой в качестве топлива, которое не будет накапливаться, а будет испаряться, чтобы создать тягу и отправиться к ближайшей звезде. звезда», — объясняет Видаль.
Это подводит нас к пульсарам-паукам. Вместо того, чтобы аккрецировать материал, пульсар-паук, по-видимому, испаряет своего спутника-топлива.
Существует два типа пауков-пульсаров: Черные Вдовы и Красночерные. Отличие заключается в массе спутника. У черной вдовы (ЧВ) компаньон имеет массу менее 0,1 звездной массы. В красно-черном цвете компаньон имеет массу от 0,1 до 0,7 звездной массы. Пульсары-пауки отличаются от других двойных пульсаров тем, что они испаряют своих спутников, а не аккрецируют их. Когда пульсары аккумулируют слишком много материала, они могут образовать черные дыры. Пульсары-пауки не испытывают той же участи. Видаль называет эти звездные двигатели-пауки (SSE), а не двойные звездные двигатели (BSE).
Предыдущие исследователи изучали исходную BW, и Видал пишет: «… трёхмерное движение системы, по-видимому, почти совпадает с осью вращения MSP». Это соответствует интерпретации SSE, поскольку идеальное выравнивание необходимо для создания максимальной тяги. Звездоядная цивилизация должна иметь в виду пункт назначения, и Видал говорит, что он нашел потенциальное место назначения для оригинального пульсара Черной Вдовы. Он говорит, что пульсар достигнет этой целевой звезды примерно через 420 лет, но при этом признает неопределенность этого определения.
PSR J1959+2048, оригинальный BW, также модулирует себя, что можно интерпретировать как рулевое управление. Однако он также демонстрирует другие характеристики и умеренность, которые ставят под сомнение «рулевое» толкование.
В конечном итоге, SSE Видаля может иметь более короткий рабочий цикл, чем другие предлагаемые звездные двигатели, что ограничивает его полезность. Однако у него есть преимущества в управлении перед другими. «Переведя его в меньший масштаб, он также может стать вдохновляющим проектом для передовых двигательных решений или для целей планетарной обороны, таких как
как отклонение астероидов», — пишет Видаль.
Кому-то эта идея может показаться нелепой, но это второстепенно. Многие идеи в истории казались нелепыми, пока таковыми не стали.
Видаль не утверждает, что мы видим техносигнатуры звездных двигателей. Он утверждает, что стоит реализовать идею наблюдения за ними. Он рассматривает этих кандидатов и предсказания того, как могут выглядеть их сигналы, как подсказки и отправные точки для дальнейшего исследования.
«Таким образом, пульсары-пауки предлагают наблюдаемых кандидатов на техносигнатуры звездных двигателей с десятилетиями данных и активными исследованиями, которые открывают, моделируют и контролируют эти ослепительные системы», — заключает он.
