Sfere di Dyson degli alieni: dobbiamo cercarle intorno a buchi neri secondo scienziati

Credito: DJANDYW.COM AKA NOBODY - flickr, CC BY-SA 2.0)

Una civiltà aliena sufficientemente avanzata a livello tecnologico potrebbe trarre l’energia di cui ha bisogno da un buco nero mediante una particolare struttura che ricorda la cosiddetta “sfera di Dyson”. È questa la conclusione di un nuovo studio condotto da Tiger Hsiao, astronomo dell’Università Nazionale Tsing Hua, Taiwan.[1] Secondo lo stesso ricercatore, e secondo i suoi colleghi, dovremmo dunque cercare queste strutture intorno ai buchi neri e non intorno alle stelle, così come altri scienziati hanno invece suggerito.

Che cos’è la sfera di Dyson

La sfera di Dyson è un concetto tecnologico descritto per la prima volta da Freeman Dyson, un fisico teorico britannico, nel 1960, sulla base di un’idea di uno scrittore di fantascienza dello stesso paese, Olaf Stapledon.
Una sfera di Dyson, ipoteticamente realizzata da una civiltà tecnologica molto avanzata, prevede l’inserimento in orbita, intorno ad un oggetto cosmico che irradia energia, di una struttura o un insieme di strutture, ad esempio satelliti artificiali, che raccolgano parte di questa energia o addirittura tutta e la convoglino dove deve essere utilizzata, tipicamente un pianeta oppure una stazione spaziale nelle vicinanze.
Una sfera di Dyson può essere costruita intorno ad una stella come il Sole così come intorno ad altre tipologie di stelle.

Sfere di Dyson intorno ai buchi neri

Un caso un po’ più particolare vede la costruzione di una sfera di Dyson intorno ad un buco nero.
Si tratta di un caso particolare perché i buchi neri non emanano alcun tipo di energia, al massimo attraggono la materia ed è quest’ultima, prima di superare l’orizzonte degli eventi, con il suo ruotare vorticosamente ad emettere energia tramite il cosiddetto “disco di accrescimento”.
In tal senso i buchi neri, in effetti, possono essere considerati un concentrato di energia: con un’estensione limitata, e dunque con una possibilità di costruire sfere più piccole, sono capaci di convogliare intorno a loro un quantitativo di energia che può essere equivalente a quello di migliaia di soli, una cosa che effettivamente dovrebbe far gola ad una civiltà avanzata sufficientemente a livello tecnologico.

La simulazione dei ricercatori

È di questo parere anche lo stesso Tiger Hsiao che, insieme ai colleghi, evoluto capire se una struttura del genere potesse in effetti essere fattibile, in particolare a livello di acquisizione di un quantitativo sufficiente di energia.
I ricercatori hanno dunque eseguito alcune simulazioni analizzando in particolare buchi con dimensioni diverse: quelli caratterizzati da una massa di cinque volte quella del nostro sole, quelli con massa di 20 volte e quelli con massa di 4 milioni di volte.
Si va, dunque, da buchi neri di “piccole” dimensioni, quelli che si formano dal collasso di una stella, a buchi neri considerati come “supermassicci”, ossia buchi neri con masse equivalenti a milioni di volte quella del nostro sole che per milioni di anni hanno acquisito materiale dall’area circostante, posti tipicamente al centro delle galassie.

Sfruttare energia del disco di accrescimento

I ricercatori concludono che in effetti il disco di accrescimento, con il suo gas in velocissima rotazione e con i suoi getti (materiali che schizzano via prima di oltrepassare l’orizzonte degli eventi a grandissima velocità), potrebbe essere in effetti utilizzato come fonte d’energia.
I ricercatori calcolano che una sfera di Dyson intorno ad un buco nero di 20 masse solari potrebbe fornire lo stesso quantitativo di energia fornito da 100.000 sfere di Dyson intorno ad altrettante stelle. Si tratterebbe di un’efficienza energetica di molto superiore. Ed è proprio per questo che ricercatore convinto che stiamo sbagliando a cercare strutture del genere intorno alle stelle: è intorno ai buchi neri che bisogna individuarle.

Sfere intorno a buchi neri molto più efficienti di quelle intorno a stelle

Inoltre, come fanno notare i ricercatori, proprio per la loro costituzione i dischi di accrescimento intorno ai buchi neri convogliano il proprio potenziale energetico in maniera molto più efficiente e concentrata di quanto fa una stella con le sue continue reazioni termonucleari e con l’energia emanata praticamente da ogni centimetro quadrato della superficie stellare.
L’ipotetica civiltà, inoltre, potrebbe sfruttare in particolare i getti relativistici dei buchi neri raccogliendo non solo la loro radiazione elettromagnetica ma anche altri tipi di energia che producono come quella cinetica.
Inoltre potrebbe essere sfruttata l’energia del cosiddetto “accrescimento di Bondi” (o “accrescimento di Bondi-Hoyle-Lyttleton”), ossia la crescita di materiale nella regione sferica intorno a oggetti cosmici come stelle di neutroni e buchi neri.

Strutture forse individuabili già da oggi

E, secondo i ricercatori, ci sarebbe anche un modo per individuare una struttura del genere intorno ad un buco nero di massa stellare presente nella nostra via Lattea. Una struttura del genere, infatti, dovrebbe poter sopportare temperature altissime, molto al di sopra punto di fusione dei metalli.
L’ipotetico materiale resistentissimo al calore con il quale la struttura sarebbe stata costruita, dunque, disperderebbe un certo quantitativo di calore e questa dispersione potrebbe essere rilevabile nelle lunghezze d’onda dell’ultravioletto.
Anzi, telescopi che potrebbero rilevare strutture del genere con questo metodo li abbiamo già costruiti. Tra di essi ci sono, per esempio, il telescopio spaziale Hubble della NASA e il Galaxy Evolution Explorer (quest’ultimo è stato dismesso, però, nel 2013 ma potrebbero essere effettuate ricerca tra i dati che ha raccolto).

Note e approfondimenti

  1. Dyson sphere around a black hole | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | Oxford Academic (IA)

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