不只圍繞恆星，先進文明能利用戴森球收集黑洞能量

如果宇宙中存在其他技術比地球還要先進的種族，則他們利用的能量可能遠超我們想像。物理學家弗里曼·戴森生前曾提出戴森球（Dyson sphere）這種包圍母恆星以提取恆星能量的巨大球形結構，現在清華大學團隊新研究進一步指出，高等外星文明可以將類似戴森球的結構放在黑洞周圍穩定軌道上，並利用類似太陽能電池板的物件收集 X 射線能量。

一個高等文明如果某天進步到有能力踏出自家星系，則他們對能量的需求勢必大到動起母恆星腦筋，而戴森球就是一種能夠攔截和收集母恆星能量的假想軌道結構，由大量太陽能收集器或獨立環繞恆星軌道的衛星雲構成，變體有戴森雲、戴森殼、戴森泡等。

然而這已是極限了嗎？我們都知道宇宙中最極端能量來源是黑洞，而包含清華大學天文研究所碩士生蕭予揚在內的研究團隊，便開始思考高等文明是否有可能製造出圍繞恆星黑洞、類似戴森球的能量收集結構。

當物質往黑洞落入時會形成吸積盤，盤中氣體塵埃因相互碰撞摩擦加熱可能達數百萬度，因此產生 X 射線、巨大的能量束從黑洞兩極射出，估計黑洞輻射能量是太陽這種恆星的 10 萬倍；同時，恆星黑洞壓縮在一個比恆星還要小的空間，比起包圍恆星，包圍黑洞所需材料更少，研究人員認為，先進外星文明或許可以將大型衛星放置在圍繞黑洞的穩定軌道上，然後利用類似太陽能電池板的物件收集 X 射線能量。

戴森球可以在黑洞周圍收集 6 種不同能量來源，包括無所不在的宇宙微波背景輻射（無論戴森球體放在哪裡都會被這種輻射洗滌）、霍金輻射、吸積盤、邦迪吸積（Bondi Accretion）、冕區（corona）、相對論噴流等，其中一些能量非常高，但吸積盤能量在位能捕捉方面更恰當，且光是一個恆星黑洞，吸積盤本身就能提供主序星輸出的數百倍能量。

清華大學物理系教授後藤友嗣補充道，先進文明如果再更高科技些，也可能在黑洞周圍建造一個環狀結構或平台，就像戴森殼一樣，只是這種結構如今的我們無法想像。

當這種人造結構捕捉並轉換能量時會釋出紅外輻射，假如真的有黑洞周圍存在戴森球，那麼 NASA 的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）、泛星計畫等探測器的數據庫中可能已經存在記錄，清華大學團隊正在開發搜索出數據庫存在戴森球體的算法。

如今望遠鏡收集的數據已非常多，若再掃描同地區檢查是否有熱量從意想不到的地方發出，應該會很有趣。新論文發表在《皇家天文學會月報》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）。

• Dyson Spheres Around Black Holes Could Reveal Alien Civilizations, Scientists Say

• Advanced civilizations could be using Dyson spheres to collect energy from black holes

• Alien 'Dyson spheres' could be harvesting the power of black holes

（首圖來源：Kevin Gill from Los Angeles, CA, United States, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons）