När man letar efter möjliga tecken på utomjordisk intelligens (ETI), forskare har varit tvungna att tänka lite utanför lådan. Eftersom det är en självklarhet att många ETI skulle vara äldre och mer tekniskt avancerade än mänskligheten, de som är engagerade i Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) måste överväga vad en mer avancerad art skulle göra.

En särskilt radikal idé är att rymdfarande civilisationer skulle kunna utnyttja strålning som sänds ut från svarta hål (Hawking-strålning) för att generera kraft. Bygger på detta, Louis Crane, en matematiker från Kansas State University (KSU), författade nyligen en studie som antyder hur undersökningar med gammateleskop kunde hitta bevis på rymdfarkoster som drivs av små konstgjorda svarta hål.

Studien, "Söka efter utomjordiska civilisationer med hjälp av gammastråleteleskop, " nyligen dök upp online. Detta är den andra uppsatsen publicerad av Dr. Crane i ämnet, den första var medförfattare av Shawn Moreland (student i fysik vid KSU) och publicerades 2009 – med titeln "Are Black Hole Spacecraft Possible?"

I den första tidningen, Crane och Westmoreland undersökte möjligheten att använda Hawking-strålning från ett konstgjort svart hål. De drog slutsatsen att det var på gränsen till möjligheten, men att kvantgravitationseffekter (som för närvarande är okända) kan vara ett problem. I hennes senaste tidning, Crane tog saker ett steg längre genom att beskriva hur de resulterande gammastrålar som ett sådant system skulle producera kunde hjälpa till i sökandet efter ETI.

Konceptet med en svart hålsdriven rymdfarkost introducerades först av den berömde science fiction-författaren Arthur C. Clarke i sin roman från 1975 Kejserliga jorden . En liknande idé presenterades av Charles Sheffield i hans novell "Killing Vector" från 1978. I båda fallen, Clarke och Sheffield beskriver hur avancerade civilisationer kunde utvinna energi från roterande svarta hål för att tillgodose deras energibehov.

Förutom att vara rent science fiction-guld, möjligheten att utnyttja ett svart hål för att generera kraft skulle erbjuda några ganska rejäla fördelar. Som Dr. Crane beskrev till Universe Today via e-post:"En avancerad civilisation skulle vilja utnyttja ett mikroskopiskt svart hål eftersom det kan kasta in materia och få ut energi. Det skulle vara den ultimata energikällan. I synnerhet, det skulle kunna driva ett rymdskepp som är tillräckligt stort för att skyddas mot relativistiska hastigheter. Inget av rymdskeppskoncepten som NASA studerade visade sig vara genomförbart... Det kan vara den enda möjligheten."

Dessutom, signaturerna förknippade med denna typ av teknisk aktivitet (aka "technosignatures") skulle indikera en mycket hög nivå av framsteg. Med tanke på de stora energikraven för att skapa ett konstgjort svart hål, plus de tekniska utmaningarna i samband med att utnyttja det, processen skulle vara bortom allt mindre än en typ II-civilisation på Kardashev-skalan.

"För att producera ett konstgjort svart hål, vi skulle behöva fokusera en miljard ton gammastrållaser till nukleära dimensioner, ", sa Dr. Crane. "Det är som att tillverka lika många högteknologiska kärnvapenbomber som det finns bilar på jorden. Bara omfattningen av det är bortom den nuvarande världsekonomin. En civilisation som fullt ut utnyttjade solsystemet skulle ha resurserna."

Det är inte ens den minsta av de tekniska utmaningarna, varav de flesta är bortom vad mänskligheten är kapabel till. Dessa inkluderar den stora mängden kraft det skulle ta för att driva gammastrållasern, var denna energi skulle lagras, och hur dessa utsläpp skulle fokuseras på ett atomstort utrymme. Som Crane indikerade, det finns förslag på hur detta kan göras, men de är fortfarande mycket spekulativa.

Bortsett från själva konceptet, idén om en civilisation som drivs av svarta hål är också intressant på grund av de möjligheter som den ger för SETI-forskning. Som med andra tecken på teknisk aktivitet (a.k.a. "technosignatures"), en civilisation som utnyttjar liten, konstgjorda svarta hål skapade med gammastrållasrar kan upptäckas tack vare en liten sak som kallas "spillover".

Detta koncept beskrevs av prof. Philip Lubin i en studie från 2016, där han föreslog att bevis på ETI kunde hittas genom att söka efter tecken på riktad energi. I överensstämmelse med Lubins egen forskning som involverar lasrar för planetariskt försvar och laserframdrivning (för NASA och som en del av Breakthrough Starshot), Lubin föreslog att felaktiga blixtar av laserenergi (aka "spillover") kunde indikera en tekniskt avancerad civilisation.

På samma sätt, SETI-forskare kunde lita på gammastrålningsteleskop för att söka efter tecken på spillover från gammastrållasrar. Dr Crane sa, "Om någon avancerad civilisation redan hade sådana rymdskepp, nuvarande VHE gammastråleteleskop skulle kunna upptäcka det till 100 till 1000 ljusår om vi var i dess stråle. De kunde särskiljas från naturliga källor genom deras stadigt föränderliga rödförskjutning under en period av år till decennier. För att undersöka detta, astronomer skulle behöva hålla tidsserier av frekvenskurvor för de punktliknande gammastrålkällorna. Detta verkar inte vara något de gör för närvarande."

Det som kanske är mest spännande, fastän, är det faktum att astronomer redan kan ha hittat tecken på vissa Kardashev-civilisationer av typ II som använder denna typ av metod för energiproduktion. Som Dr. Crane förklarade, flera punktliknande gammastrålkällor har upptäckts i universum som ingen naturlig förklaring har getts till.

Framtida observationer med rymdbaserade teleskop som Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST), och markbaserade anläggningar som High Energy Stereoscopic System (HESS) och Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS), kunde avslöja om dessa källor faktiskt kan vara konstgjorda till sin natur.

Tillsammans med nästa generations instrument som har bättre upplösning och bildåtergivningsmöjligheter, gammastrålaserspillover och andra potentiella teknosignaturer kan finnas där ute, väntar bara på att bli identifierad. Sålänge, mänskligheten har fortfarande en lång väg kvar att gå innan den kan börja överväga att bygga den här typen av teknik.

Ungefär som Dyson-sfärer, Alderson diskar, rymdhissar, och förmågan att flytta stjärnor, den här typen av megaprojekt av typ II kommer bara att behöva vänta att mänskligheten kan ta sig an några mindre utmaningar. Något mer vår hastighet, som att hitta sätt att bosätta sig på andra planeter i vårt solsystem, eller lära sig hur man använder jordens resurser hållbart.