黑洞周围的戴森球

搜寻地外文明（SETI）已开展近 60 年。戴森球是一种包围恒星并将恒星辐射能向外传输作为先进文明能源的球形结构，是 SETI 的主要目标之一。在本研究中，我们探讨在黑洞周围建造戴森球是否有效。我们考虑六种能量来源：（i）宇宙微波背景，（ii）霍金辐射，（iii）吸积盘，（iv）邦迪吸积，（v）日冕，以及（vi）相对论性喷流。为发展未来文明（例如 II 型文明），预计需要 $4\times10^{26}\,{\rm W}$（$1\,{\rm L_{\odot}}$）。在（iii）至（vi）中，可从吸积盘收集到最大光度，达 $10^{5}\,{\rm L_{\odot}}$，足以维持一个 II 型文明。此外，若戴森球不仅收集电磁辐射，还收集来自喷流的其他类型能量（如动能），则总收集能量约为 5 倍之大。考虑戴森球的发射，我们的结果表明：银河系中围绕恒星级黑洞（距我们 $10\,\rm kpc$）的戴森球，可通过废热辐射在紫外$(\rm 10-400\,{\rm nm})$、光学$(\rm 400-760\,{\rm nm})$、近红外$(\rm 760\,{\rm nm}-5\,{\rm \mu m})$和中红外$(\rm 5-40\,{\rm \mu m})$波段被当前望远镜（如 Galaxy Evolution Explorer Ultraviolet Sky Surveys）探测到。对观测能谱分布进行模型拟合并测量视向速度变异性，或有助于我们辨识这些可能的人造结构。