I buchi neri sono più di semplici oggetti enormi che inghiottono tutto ciò che li circonda:sono anche una delle fonti di energia più grandi e stabili dell'universo. Ciò li renderebbe inestimabili per il tipo di civiltà che ha bisogno di enormi quantità di potere, come una civiltà Kardashev di tipo II. Ma per sfruttare tutto quel potere, la civiltà dovrebbe circondare l'intero buco nero con qualcosa che potrebbe catturare il potere che sta emettendo.

Una potenziale soluzione sarebbe una sfera di Dyson, un tipo di progetto di megaingegneria stellare che incapsula un'intera stella (o, in questo caso, un buco nero) in una guaina artificiale che cattura tutta l'energia emessa dall'oggetto al suo centro. Ma anche se fosse in grado di catturare tutta l'energia emessa dal buco nero, la sfera stessa soffrirebbe ancora di perdite di calore. E quella perdita di calore ce lo renderebbe visibile, secondo una nuova ricerca pubblicata da un team internazionale guidato da ricercatori della National Tsing Hua University di Taiwan.

Ovviamente, nessuna struttura del genere è stata ancora rilevata. Ancora, il documento dimostra che è possibile farlo, nonostante nessuna luce visibile superi la superficie della sfera e la reputazione di un buco nero di essere un pozzo di luce piuttosto che una fonte di luce. Per capire come rileveremmo un tale sistema, primo, sarebbe utile capire per cosa sarebbe stato progettato quel sistema.

Gli autori studiano sei diverse fonti di energia che una potenziale sfera di Dyson potrebbe raccogliere attorno a un buco nero. Sono l'onnipresente radiazione cosmica di fondo a microonde (che laverebbe sulla sfera indipendentemente da dove fosse posizionata), la radiazione di Hawking del buco nero, il suo disco di accrescimento, il suo accrescimento di Bondi, la sua corona, e i suoi getti relativistici.

Alcune di queste fonti di energia sono molto più potenti di altre, con l'energia dal disco di accrescimento del buco nero che guida il gruppo in termini di potenziali catture di energia. Altri tipi di energia richiederebbero sfide ingegneristiche completamente diverse, come catturare l'energia cinetica dei getti relativistici che fuoriescono dai poli del buco nero. Le dimensioni ovviamente giocano un ruolo importante nella quantità di energia emessa da questi buchi neri. Gli autori si concentrano principalmente sui buchi neri di massa stellare come buon punto di confronto con altre potenziali fonti di energia. A quella dimensione, il disco di accrescimento da solo fornirebbe centinaia di volte la produzione di energia di una stella della sequenza principale.

Sarebbe impossibile costruire una sfera di Dyson attorno a qualsiasi oggetto di quelle dimensioni con i materiali attualmente conosciuti. Ma il tipo di civiltà che sarebbe interessato ad affrontare una tale sfida ingegneristica molto probabilmente avrebbe materiali molto più resistenti di quelli che abbiamo oggi. In alternativa, potrebbero lavorare con materiali conosciuti per creare uno sciame di Dyson o una bolla di Dyson, che non richiede tanta forza materiale ma perde parte dell'energia che catturerebbe una sfera completa, e aggiunge più livelli di complessità quando si coordinano percorsi orbitali e altri fattori. Qualsiasi struttura di questo tipo dovrebbe essere al di fuori del disco di accrescimento per ottenere il massimo beneficio dall'energia emessa dal buco nero.

Anche una singola sfera attorno a un singolo buco nero di massa stellare sarebbe sufficiente per spingere qualsiasi civiltà che l'abbia creato nel territorio di Tipo II, dandogli un livello di potenza impensabile con la tecnologia attuale. Ma anche una civiltà così potente molto probabilmente non sarà in grado di piegare le leggi della fisica. Non importa il livello di potenza, parte di essa andrà persa al calore.

Per gli astronomi, il calore è semplicemente un'altra forma di luce:infrarossi, per essere precisi. E secondo i ricercatori, il calore emesso da una sfera di Dyson attorno a un buco nero dovrebbe essere rilevabile dal nostro attuale raccolto di telescopi, come il Wide Field Infrared Survey Explorer e lo Sloan Digital Sky Survey, ad una distanza di almeno 10kpc. È circa 1/3 della distanza attraverso l'intera Via Lattea. Non importa quanto fossero vicini, non apparirebbero come le stelle tradizionali, ma potrebbero essere rilevabili utilizzando il metodo della velocità radiale comunemente usato per trovare gli esopianeti.

Sebbene questo sia un utile lavoro teorico, di certo non c'è stata ancora alcuna prova dell'esistenza di una tale struttura:il paradosso di Fermi è ancora valido. Ma dati tutti i dati che stiamo già raccogliendo su questi telescopi, potrebbe essere interessante esaminarli un'altra volta per verificare se c'è calore proveniente da un luogo in cui non ci si aspetterebbe. Varrebbe la pena di cercare almeno quella che potrebbe essere una scoperta così fondamentalmente rivoluzionaria.