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L’une des plus grandes questions que nous nous posons sur l’Univers est la suivante : Sommes-nous seuls en tant qu’espèce technologiquement avancée ? Et si des extraterrestres étaient là, à quoi ressemblerait votre technologie ? Une étude de l’Université nationale de Taïwan Tsing Hua a présenté quelques réponses à ces questions — du moins si la technologie en question est un type de collecteur d’énergie appelé Dyson Sphere, qui se trouve autour d’un trou noir.

Le concept de sphère de Dyson est apparu dans les années 1960 comme une solution au problème de consommation d’énergie qui dépasse les capacités de la planète d’une civilisation. Image : Eren ARIK — Shutterstock

« Un record d’accrétion, une couronne et des jets relativistes peuvent être des centrales électriques potentielles pour une civilisation de type II », affirment les chercheurs dans l’article scientifique publié dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. « Dans cette étude, nous considérons une source d’énergie d’une civilisation de type II ou III bien développée. Ils ont besoin d’une source d’énergie plus puissante que leur propre Soleil. »

Selon l’article, les résultats de la recherche suggèrent que pour un trou noir de masse étoile, même à un faible rapport Eddington, le disque d’accrétion pourrait fournir des centaines de fois plus de luminosité qu’une étoile dans la séquence principale.

Les sphères Dyson autour des trous noirs

Le concept de sphère de Dyson a été popularisé par le physicien théorique Freeman Dyson dans les années 1960 comme solution au problème de consommation d’énergie qui dépasse les capacités de la planète d’une civilisation. La sphère elle-même est construite autour de l’étoile du système planétaire, une mégastructure qui recueille l’énergie de l’étoile à la source.

La théorie de Dyson a proposé que les émissions d’énergie thermique infrarouge peuvent s’échapper lorsque la sphère capte et convertit l’énergie des étoiles, ce qui pourrait hypothétiquement confirmer la présence de ces structures. Cette signature infrarouge, si nous pouvions la détecter, nous permettrait de localiser des civilisations extraterrestres.

dirigée par l’astronome Tiger Yu-Yang Hsiao, l’équipe de chercheurs de la présente étude a poussé le concept un peu plus loin. Que se passe-t-il si la sphère de Dyson (ou l’anneau Dyson ou l’essaim de Dyson) était disposée autour d’un trou noir ? Cela fonctionnerait-il ? Et que pourrions-nous détecter d’ici sur Terre ?

La principale chose pour laquelle les trous noirs sont connus, avant tout, c’est pour leur puissant champ gravitationnel qui avale tout ce qui se rapproche suffisamment et ne le laisse pas sortir à nouveau (pas que nous puissions détecter).

Il existe plusieurs processus dans l’environnement extrême autour d’un trou noir à partir duquel l’énergie peut être récoltée.
Image : Elymas — Shutterstock

Vous pouvez donc, Les Reno ? La réponse, selon Science Alert, est qu’il existe plusieurs processus dans l’environnement extrême autour d’un trou noir à partir duquel l’énergie pourrait être récoltée.

Dans son article, l’équipe examine certains de ces processus : le disque d’accrétion de matériau tournant autour d’un trou noir, surchauffé par le frottement à des millions de degrés, et Hawking Radiation, le rayonnement théorique du corps noir émis par les trous noirs proposé par Stephen Hawking.

Parmi les autres phénomènes potentiellement pertinents qui peuvent contribuer, on peut citer l’accrétion sphérique, la couronne de plasma magnétisée entre le bord interne du disque d’accrétion et l’horizon de l’événement, et les jets lancés à des vitesses relativistes des pôles noirs actifs.

Sur la base de modèles de trous noirs qui ont cadencé 5, 20 et 4 millions de fois la masse du Soleil (qui est la masse du Sagittaire A*, le trou noir supermassif au cœur de la Voie Lactée), Hsiao et ses collègues ont pu déterminer si une sphère satellite serait capable de collecter efficacement l’énergie de certains ces processus.

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« La plus grande luminosité peut être obtenue à partir d’un disque d’accrétion, atteignant 100 000 fois la luminosité du Soleil, suffisamment pour maintenir une civilisation de type II », affirment les chercheurs.

« En outre, si une sphère Dyson recueille non seulement le rayonnement électromagnétique, mais aussi d’autres types d’énergie (par exemple, l’énergie cinétique) des jets, l’énergie totale collectée serait environ cinq fois supérieure. »

Selon l’étude, ces structures seraient détectables à diverses longueurs d’onde avec des sphères Dyson plus chaudes plus visibles dans la gamme des ultraviolets et des sphères Dyson plus froides visibles dans l’infrarouge, comme Dyson lui-même l’a prédit.

Cependant, étant donné que les trous noirs actifs émettent déjà beaucoup de rayonnement dans les deux plages de longueurs d’onde, il serait plus facile de parler que de détecter l’excès de Dyson.

L’équipe suggère que prendre d’autres mesures, telles que les changements de lumière, car le trou noir est profondément affecté par la gravité de la sphère, peut aider à révéler où ces structures peuvent être cachées.