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恭賀 天文所 蕭予揚同學的論文被 ZME science 介紹: Could we use a Dyson sphere to harvest energy around a black hole?

清華大學天文所碩士班學生蕭予揚和教授後藤友嗣所領導的團隊研究發現黑洞可做為外星文明的發電廠,且科學家可藉由探測其輻射出的廢棄熱來尋找外星文明的存在。

搜尋地外文明計畫(SETI)至今已有超過六十年之歷史。SETI所尋找的主要目標之一,「戴森球」,是科學家弗里曼‧戴森所提出,先進文明有能力打造出的巨大球形結構。利用此球形結構覆蓋住恆星,戴森球便可以吸收恆星的能量來提供一個先進的文明的日常能量需求。像人類的文明在未來,只使用地球的能量顯然是不夠的,建造一個包圍太陽的戴森球,戴森球便可以吸收太陽的能量。然而,對一個更先進的文明來說,一個恆星的能量顯然是不夠的。

在此研究中,研究團隊研究在一個黑洞周圍建立一個戴森球是否是可行且有效率的。根據研究團隊的計算顯示,黑洞周圍的吸積盤可作為非常龐大的能量源恆星質量黑洞(stellar mass black hole)可以提供超過一萬倍太陽每秒輻射出的能量,而超大質量黑洞(supermassive black hole)更可以提供超過一億倍太陽每秒輻射出的能量,相比於狩獵數以萬顆至數以億顆恆星並且在這些恆星的周圍建造戴森球,僅僅一個黑洞所可以提供的能量就已經足夠並且在材料方面,相比於在跟太陽相似的恆星的周圍建造一個戴森球,因為黑洞尺度相比於恆星來得非常小,舉例來說,一個太陽質量的黑洞半徑僅僅是三千公里,相比於太陽的半徑:七十萬公里,至少可以省下一百倍以上的材料。此外,根據研究團隊的光譜模擬,一個在銀河系內的恆星質量級黑洞若有先進文明建造的戴森球在周圍吸收能量,會在較長波長的波段釋出廢棄熱,此廢棄熱以人類現有的科技和巡天計畫,例如「星系演化探測器紫外線巡天計畫(Galaxy Evolution Explorer Ultraviolet Sky Surveys)」便觀測到。一旦科學家偵測到可能的候選者,透過光譜能量分布擬合(spectral energy distribution fitting; SED fitting)、測量向速度以及光變曲線都將幫助我們辨識非自然之結構。

此篇研究被多家國外知名科學期刊、媒體所報導包含了ScienceIFLScienceInverseYahoo French以及立場新聞

此研究發表於皇家天文學會月報:https://doi.org/10.1093/mnras/stab1832

在國際會議(NEP Conference 2020)中的演講:

https://www.youtube.com/watch?v=XTM7qJ73HOA&t=2s&ab_channel=NthuCosmology

在國際會議(NEP Conference 2020)中所得的最佳學生口頭報告獎:

https://drive.google.com/file/d/1WRObHWZ4IxZkvHZONo1Lap626MVqlP08/view
 
 
 

 

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