哈佛物理学家提出想象使用超新星迸发挨近光速

放大字体  缩小字体 2020-03-11 13:52:00  阅读:2855 作者:责任编辑NO。许安怡0216

超新星迸发艺术图(图片来自:NASA)

跟着一束亮度相当于太阳数十亿倍的光辉,超新星迸发。这些航天器打开帆,接纳着来自超新星的“燃料”,加快至超越0.1倍光速,乃至更快的速度,开端长的星际游览。

洗澡时的创意

“打破摄星”方案于2016年提出,人们对它最深入的形象,或许是尤里·米尔纳投入的1亿美元发动经费,以及斯蒂芬·霍金和马克·扎克伯格的支撑。这个方案期望经过地上上由1亿个激光器组成的大型阵列,开释激光、推进航天器上的光帆,将它加快至光速的五分之一,飞往4.3光年外的半人马座α星。假如方案终究成功施行,这场预期时长20年的星际游览,将是人工物体初次拜访另一个星系。

不过,“打破摄星”方案仍停留在想象阶段,并且Loeb也以为,这个方案耗资巨大,地上激光阵列的功率需求到达惊人的每平方米100亿瓦。

Loeb表明,他上一年年末在家里洗澡时(是的,又是洗澡),忽然迸发了创意。太阳每时每刻都在辐射能量,亮度有限的太阳虽能带给地球温暖,却不能用作航天器行进的推进力。但假如是质量更大、更亮堂的星体,尤其是超新星迸发时开释的巨大能量,是否满足呢?

挨近光速

在此基础上,更近一步的是极点相对论性速度(ultrarelativistic speeds)。这时物体的动能现已远远大于停止能量了,因此在核算其总能量时,停止能量能够疏忽。为了完结这一点,运动速度需求十分挨近光速。

两种驱动方法

而关于能量来历,研究者在重视超新星迸发的一起,还考虑了大质量恒星、微类星体、脉冲风星云、活泼星系核等开释能量不等的天体活动。

还能够更快吗?研究人员发现,关于活泼星系核(即星系中心质量密布且活泼的区域,通常是大型黑洞地点的方位),其经过校对的亮度超越太阳的1015倍,这时航天器速度到达了0.938倍光速,不过呢,还没有到达能够无视停止能量的程度。

关于光帆,不同天体活动能驱动发生的动量,其间γβ=v/(c2-v2)0.5。

不过,作者也供认,这个主意满足斗胆,但还不行完美。要完结超新星迸发推进的星际游览,有几个问题必需求分外留意处理。

假如选定了方针恒星,方案将航天器送往恒星周围,这时必需求分外留意:在等候迸发的时刻内,航天器需求将帆折叠,不然或许还没有比及迸发,就被辐射推远了。相同,在完结加快后,帆也需求再次折叠,一方面削减与周围气体的阻力,别的也尽或许防止被星际尘土击中。也就是说,除了超新星迸发、接纳能量的那一段时刻,航天器的帆都需求收紧。

寻觅外星文明?

一些科学家并不这样以为。搜索地外文明方案(SETI)的科学家正经过世界深处的各种痕迹,寻觅高档外星文明。作为我球的铁粉,你或许留意到,近期咱们发布的两篇文章,都叙述了怎么寻觅外星文明的痕迹。其间一篇介绍了不久前逝世的闻名物理学家弗里曼·戴森提出的“戴森球”想象:为了获取主星的悉数能量,外星文明用能量搜集器将其主星包裹起来,构建出一个巨大的球体。另一篇文章中,诺奖得主弗兰克·维尔切克则在专栏文章中,畅想了3个或许与外星文明有关的地理现象,例如系外行星无法用其他原因解说的类似大气特征、反常的高温。

从某种意义上说,超新星推进器能够说是反向戴森球:戴森球是“向内缩短”,将主星关闭起来,尽或许多地搜集恒星安稳开释的能量;而超新星推进器则是向外延伸,使用星体迸发时剧烈开释的能量,完结星际游览。

做完理论核算后,本文作者Lingam还想象了一个诙谐却又惊悚的场景:正如本文导语展现的,假如有多个高档外星文明,他们都知道哪个超新星即将迸发,那么能够预见的是,咱们在观测这颗星体时,将在它周围看到很多停靠在此的航天器。此刻的超新星好像一次性的航天发射场:一旦迸发,很多航天器将朝着各个方向发射出去。想想如此壮丽的现象,真是惧怕却又莫名地等待呢!

来历:举世科学

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