Ein Astronom an der Columbia University hat eine neue Vermutung darüber, wie hypothetische außerirdische Zivilisationen unsichtbar durch unsere Galaxie navigieren könnten: Laser auf binäre Schwarze Löcher (zwei schwarze Löcher, die sich gegenseitig umkreisen).
Die Idee ist eine futuristische Verbesserung einer Technik, die die NASA seit Jahrzehnten verwendet.
Im Moment navigieren Raumschiffe bereits mit Schwerkraftbrunnen als Schleudern durch unser Sonnensystem. Das Raumschiff selbst betritt die Umlaufbahn um einen Planeten, schleudert sich so nah wie möglich an einen Planeten oder Mond, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, und nutzt diese zusätzliche Energie, um noch schneller zum nächsten Ziel zu gelangen. Auf diese Weise wird ein winziger Teil des Impulses des Planeten durch den Weltraum verbraucht - obwohl der Effekt so gering ist, dass er kaum zu bemerken ist.
Die gleichen Grundprinzipien gelten in den intensiven Schwerkraftbrunnen um Schwarze Löcher, die nicht nur die Wege fester Objekte biegen, sondern auch das Licht selbst. Wenn ein Photon oder ein Lichtteilchen in einen bestimmten Bereich in der Nähe eines Schwarzen Lochs eintritt, führt es einen Teilkreis um das Schwarze Loch und wird in genau die gleiche Richtung zurückgeschleudert. Physiker nennen diese Regionen "Gravitationsspiegel" und die Photonen, die sie zurückwerfen, "Bumerangphotonen".
Bumerang-Photonen bewegen sich bereits mit Lichtgeschwindigkeit, sodass sie bei ihren Reisen um Schwarze Löcher keine Geschwindigkeit erfassen. Aber sie nehmen Energie auf. Diese Energie hat die Form einer erhöhten Wellenlänge des Lichts, und die einzelnen Photonen- "Pakete" tragen mehr Energie als beim Eintritt in den Spiegel.
Das kostet das Schwarze Loch und nimmt einen Teil seiner Dynamik auf.
In einem Artikel, der am 11. März im Preprint-Journal arXiv veröffentlicht wurde, David Kipping, der Astronom aus Kolumbien, schlug vor, dass ein interstellares Raumschiff einen Laser auf den Schwerkraftspiegel eines sich schnell bewegenden Schwarzen Lochs in einem binären Schwarzen Lochsystem abfeuern könnte. Wenn die neu angeregten Photonen des Lasers zurückwirbelten, konnte er sie wieder absorbieren und all diese zusätzliche Energie in Impuls umwandeln - bevor die Photonen wieder in den Spiegel zurückgeschossen wurden.
Dieses System, das Kipping als "Halo-Antrieb" bezeichnete, hat einen großen Vorteil gegenüber herkömmlichen Lichtsegeln: Es benötigt keine massive Kraftstoffquelle. Aktuelle Lichtsegelvorschläge erfordern mehr Energie, um das Space Shuttle auf "relativistische" Geschwindigkeiten zu beschleunigen (was einen erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit bedeutet), als die Menschheit in ihrer gesamten Geschichte produziert hat.
Mit einem Halo-Antrieb könnte all diese Energie nur aus einem Schwarzen Loch verbraucht werden, anstatt aus einer Kraftstoffquelle erzeugt zu werden.
Halo-Antriebe hätten Grenzen - ab einem bestimmten Punkt würde sich das Raumschiff so schnell von den Schwarzen Löchern entfernen, dass es nicht genug Lichtenergie absorbieren würde, um zusätzliche Geschwindigkeit hinzuzufügen. Es ist möglich, dieses Problem zu lösen, indem man den Laser vom Raumschiff auf einen nahe gelegenen Planeten bewegt und den Laser genau so ausrichtet, dass er aus der Schwerkraft des Schwarzen Lochs austritt, um das Raumschiff zu treffen. Aber ohne das Laserlicht wieder zu absorbieren, müsste dieser Planet Kraftstoff verbrennen, um ständig neue Strahlen zu erzeugen, und würde schließlich schwinden.
Eine Zivilisation könnte gerade ein solches System verwenden, um durch die Milchstraße zu navigieren, schrieb Kipping. Es gibt sicherlich genug schwarze Löcher da draußen. Wenn ja, könnte diese Zivilisation den Schwarzen Löchern so viel Schwung entziehen, dass sie ihre Umlaufbahnen durcheinander bringen würde, und wir könnten möglicherweise die Anzeichen einer außerirdischen Zivilisation an den exzentrischen Umlaufbahnen der binären Schwarzen Löcher erkennen.
Und wenn es keine anderen Zivilisationen gibt, die dies tun, könnte die Menschheit vielleicht die erste sein.
