¿Cómo podemos extinguir una supernova?

Una civilización Kardeshev Tipo II capaz de hacer la transición a una Kardeshev Tipo III ya no debería estar atada a un planeta en particular o incluso a un solo sistema solar. Ya deberían poder mover poblaciones de un mundo a otro con poco esfuerzo, ya que dominan la capacidad de aprovechar la energía de miles o incluso millones de estrellas en su civilización.

PERO por el bien de la discusión, digamos que tienes una civilización de tipo II muy avanzada que ha dominado la energía para todo un sistema solar aprovechando el poder de su estrella y ahora descubren que su estrella es inestable.

• Con su nivel de ciencia, podrían determinar cuánto tiempo sobreviviría su sol. Habrían dominado tecnologías relacionadas con la tasa de producción, la edad de su estrella, la vida útil esperada de su estrella y la tasa de descomposición de la fusión.

• A fin de cuentas, la mayoría de las estrellas SON bastante estables y tienen una vida relativamente larga. Y una estrella que ha vivido lo suficiente como para que se forme una civilización a su alrededor (si esta es la estrella anfitriona de la especie) es probable que sea una estrella de segunda generación y muy estable en general.

Así que agreguemos al desafío y digamos que es una gran estrella de segunda generación cuya masa es lo suficientemente alta como para convertirse en una supernova. Dado que especificó rojo, tendría que ser una gigante roja muy grande, como la estrella Betelgeuse. Una supergigante masiva cuya fuente de combustible se estaba agotando podría volverse crítica y convertirse en una supernova. El proceso de convertirse en una supernova es increíblemente lento, del orden de diez millones a diez mil millones de años.

Hechas estas suposiciones: ¿Algo podría impedir que lo hiciera?

• Posiblemente, dependería del nivel de tecnología disponible para la especie en cuestión, qué tan rápido su estrella estaba quemando su fuente de combustible y qué tan cerca de la nova está su estrella.

Lo primero es lo primero:

• En la mayoría de los casos, las supernovas no se extinguen. Los previenes. La producción de energía de una supernova es tan grande que una vez que explota una estrella, no hay casi nada que hacer excepto estar muy lejos y disfrutar del espectáculo. Una vez que una estrella se ha convertido en supernova, no hay forma de detener la acción porque el proceso general es lento de construir, pero una vez que se está convirtiendo, no se detendrá.

Esta es una representación simplificada. Una estrella se compone de dos fuerzas primarias, expansión debido a la reacción de fusión y compresión debido a la fuerza de gravedad:

1. Conversión de átomos de hidrógeno en átomos de helio. Hará esto hasta que no queden átomos de hidrógeno para convertir. Esta conversión crea una presión expansiva que aleja la materia del centro de la estrella.

2. La gravedad comprime la materia provocando su colapso hacia el centro gravitatorio de la estrella.

   • Estas dos fuerzas, la gravedad que aplasta y la explosión de energía que sube, se equilibran entre sí y crean la salida de energía que conocemos como una estrella. A medida que una estrella consume su reserva de hidrógeno, si es lo suficientemente masiva, continuará intentando convertir el helio en elementos más pesados ​​hasta que ya no pueda sostener la fusión nuclear para hacerlo.

   • Si alcanza el elemento de hierro, simplemente ya no soportará la fusión, punto. La mayoría de las estrellas alcanzarán el máximo de carbono porque la energía requerida y la masa necesaria para seguir fusionándose son un delicado equilibrio. Cuando una estrella alcanza su máximo de carbono, básicamente se convierte en un trozo de material que se enfría y muere como una pequeña estrella enana.

• Sin embargo, hay otro extremo. Cuando una estrella es lo suficientemente masiva como para quemar su suministro de energía, puede hacer otra cosa. Cuando la presión de energía de la estrella ya no es lo suficientemente grande como para evitar que la masa de la estrella se aplaste, puede simplemente colapsar violentamente y luego explotar en un estallido de energía llamado supernova.

• La supernova consume todo el combustible restante en una orgía de producción de energía que empequeñece cualquier cosa que la estrella haya producido durante toda su vida, en un solo segundo. Si una estrella se convierte en una supernova, puede fusionar elementos en toda la tabla periódica y aquí es donde se pueden encontrar los elementos más pesados ​​del universo, el subproducto de las estrellas de primera generación que explotaron violentamente para crear los componentes básicos de las estrellas de segunda generación.

Entonces, si quisiera evitar que una estrella explotara violentamente y fuera una especie capaz de realizar vuelos espaciales, pero necesita siglos para evacuar su sistema estelar, podría:

Número uno:

• Encuentra una nueva fuente de combustible para tu estrella. Una nueva fuente de hidrógeno o helio reduciría la tasa de degradación de su estrella y le daría más tiempo antes de que colapsara por completo.

• Si su sistema estelar tuviera dos o más gigantes gaseosos, si su especie pudiera mover mundos enteros, podrían querer colocar a los gigantes gaseosos en órbitas más cercanas al sol y permitir que el sol extraiga masa de los gigantes y aumente su suministro de combustible. Estos tendrían que ser mundos masivos, casi estrellas mismas (ver: enana marrón ) para ofrecer una cantidad razonable de masa capaz de retrasar el colapso de una estrella.

• La otra alternativa sería traer masa de otro cuerpo estelar cercano y hacer algo similar. La energía requerida para mover un planeta sería eclipsada por el esfuerzo requerido para mover una estrella, incluso una muy pequeña, por lo que esta es la tarea mucho más difícil de las dos. Sin embargo, una estrella sería más favorable ya que tiene más combustible potencial para trabajar.

Número 2

• Reduzca la velocidad de la reacción estelar dentro de su estrella. Si pudiera disminuir la tasa de consumo de combustible de su estrella, (Ver: Stellar Husbandry ) , esto posiblemente podría ganar más tiempo, ya que es la fusión de masa lo que hace que la estrella consuma su combustible. Sin embargo, reducir la velocidad de reacción también podría causar el colapso de la estrella, ya que la energía de la salida de la estrella evita que la masa se acerque más a la superficie de la estrella, lo que en última instancia podría causar la misma nova que estaba tratando de evitar.

• De alguna manera, tendría que amortiguar la reacción pero mantener la estrella "esponjosa", tal vez usando gravedad artificial para simular el movimiento de empuje de la producción de energía de una estrella y evitar que la masa colapse en el cuerpo de la estrella y desencadene prematuramente la supernova.

¿Por qué cualquier especie haría esto, incluso suponiendo que pudieran hacer cualquiera de las dos cosas?

• Ambas ideas postulan capacidades increíbles, que podrían estar disponibles para una civilización en transición de tipo II a tipo III, pero ambas parecen fantásticas en términos de sus requisitos de energía.

• Sin embargo, tenía una razón para considerarlos a ambos. Si su especie está limitada a viajes más lentos que la luz o relativistas, incluso si tuvieran naves capaces de evacuar sus mundos, necesitarían retrasar la supernova el mayor tiempo posible para alcanzar una "distancia mínima segura" (probablemente cierto número de años luz, al menos).

• Esto significa que el beneficio a largo plazo valdría la pena si significara que tiene otros 1,000 a 250,000 años para llegar lo más lejos posible.

Otras referencias: cómo funcionan las supernovas

Una estrella no se convierte en supernova "en un par de años". Una gigante roja es el comienzo del declive, y eso ya causará una interrupción: la nuestra se tragará la Tierra (o posiblemente dejará un remanente de núcleo de hierro chamuscado), por ejemplo.

La estrella realizará un ciclo durante millones de años a medida que avanza hacia elementos y temperaturas más altas.

De hecho, el final es repentino, pero ya estás lejos de la órbita de origen original y una especie de esfera Dyson es incluso menos práctica de lo normal debido al enorme tamaño de la gigante roja y el fuerte viento solar.

Entonces, incluso si de repente descubre que las proyecciones están lo suficientemente mal como para que su evacuación final no esté lista, ya estará viviendo alrededor de Neptuno. Pero... una estrella como la nuestra se apagará y no se convertirá en una supernova. Entonces estás hablando de una estrella con al menos 8 masas solares. El gigante rojo será aún más grande, por lo que sus lugares de residencia estarán muy atrás.

Es posible que no evacues el sistema solar a corto plazo, pero puedes encontrar refugio cerca. Por ejemplo, ponte detrás de un planeta similar a Neptuno, como el que ya está orbitando tu hábitat.

Ahora las malas noticias: la explosión de radiación electromagnética es fácilmente bloqueada por un planeta o un escudo construido. El problema vendrá de los neutrinos. El flujo es tan increíblemente alto que transmutará una cantidad significativa de átomos en su cuerpo y cualquier otro material, y el escudo del tamaño de un planeta no lo detendrá.

Una civilización T2 estará más allá de nuestra comprensión, no solo en 1950 sino en el espacio. No pueden usar cuerpos biológicos. Contarán con nanotecnología avanzada. Tal vez se conviertan en esporas diseñadas para capear las condiciones mediante el uso de sistemas redundantes y de almacenamiento a los que físicamente no les importe un poco de transmutación. Tal vez se transportarán a otro lugar. Tal vez se vuelvan uno con la estrella y vivan como seres de energía. Tal vez todos serán destruidos y restaurados a partir de las copias de seguridad realizadas antes de estudiar la estrella de cerca, y se arrepentirán de haber perdido la continuidad y la riqueza de la memoria (pero no toda la memoria, ya que las actualizaciones se envían periódicamente).

Consulte aquí para obtener más información sobre las supernovas. Debe leer sobre eso como un requisito previo, no solo aprender un poco de las preguntas que pensó hacer.

Se remontan a cuando su sol era joven y rico en hidrógeno y encierran toda la estrella en un casco de productos generales de gran tamaño que encierra perfectamente su sol. O tal vez, simplemente son buenos planificadores y no necesitan viajar en el tiempo.

Debido al casco GP, el sol dura más de lo que duraría de otra manera, ya que no desperdicia su hidrógeno en las erupciones solares y el viento solar. En las últimas etapas, la presión adicional sobre la estrella evita que la estrella entre en la fase gigante/supergigante cuando comienza la fase de quema de helio. Durante la fase de secuencia principal, las pérdidas de combustible son en realidad bastante menores, pero se vuelven bastante grandes. en las últimas etapas de una estrella.

Si la radiación estelar se vuelve demasiado intensa con el tiempo, incluso puede activar el escudo de estasis Slaver, ciclando y apagando el sol rápidamente (cientos de veces por segundo ni siquiera lo notaría), ajustando el ciclo de trabajo para que coincida con el nivel deseado de radiación . Obviamente, esto también extendería la vida de las estrellas.

Esto debería extender la vida útil de su sol por muchos millones, si no miles de millones de años. Si la raza alienígena es emocionalmente similar a los Titiriteros, quizás prefieran este método a la evacuación de todos modos. Es similar a la solución de los titiriteros a su problema en ese sentido.

He leído la Flota de los Mundos y sé cómo los titiriteros construyen un casco, por lo que esto no es completamente práctico en ese nivel, pero tal vez sería posible una técnica alternativa de construcción del casco, o simplemente otra tecnología similar.

Lamentablemente, la verdadera respuesta a la pregunta postulada es que no se puede hacer. 10 años no es tiempo suficiente para marcar la diferencia sin viajar en el tiempo. Incluso si tiene máquinas Von-Neuman completamente avanzadas a su servicio, no puede hacer un cambio en el núcleo de su sol en diez años. Ninguna máquina no mágica puede penetrar hasta el núcleo de una estrella y alterar su composición debido a que la temperatura es lo suficientemente alta como para convertir toda la materia en plasma rápidamente.

Para evitar una nova, debes cambiar el núcleo. Y si tienes tecnología mágica, seguramente podrías evacuar a un lugar seguro,

Más tarde se me ocurrió que nuestros alienígenas podrían penetrar el núcleo. Todo lo que tienes que hacer es apuntar a tu sol con un planeta gaseoso que viaja a velocidades muy altas. Una pequeña gigante roja tiene unos 20 diámetros solares, así que supongamos un radio de 12 millones de km. El radio de 12 millones de km se puede recorrer a 0,1 c en unos 400 segundos. Dado que la fotosfera no es muy densa, el planeta gaseoso podría golpear el núcleo prácticamente intacto. Tenga en cuenta que .1 c puede ser simplemente más rápido de lo necesario: .01c significa 4000 segundos (1,1 horas) para llegar al núcleo, no sabe la velocidad más baja que le permitiría alcanzar el núcleo, que depende del tamaño y el planeta y qué porcentaje necesita penetrar el núcleo.

Sin embargo, estoy bastante seguro de que este sería un mal día para nuestros extraterrestres, ya que el impacto causaría enormes erupciones solares, y la entrada repentina de nuevo combustible de hidrógeno tal vez reaccionaría a un ritmo muy acelerado, ya que las temperaturas centrales son mucho más altas que esas. necesario para fusionar el hidrógeno.

Pero, en lugar de dejar caer un planeta, ¿por qué no dejar caer un gran trozo de hidrógeno congelado suficiente para, digamos, 1 minuto de fusión, 42 mil millones de toneladas métricas de hidrógeno? Ahora el "cráter" de salpicadura y las erupciones solares son mucho más pequeños y estoy bastante seguro de que la mayor parte del hidrógeno aún puede penetrar hasta el núcleo. Optimice el tamaño y la velocidad de sus bolas de hielo de hidrógeno y repita según sea necesario.

Incluso dada esta estrategia, todavía no creo que realmente ayude a los alienígenas. El núcleo se calentará aún más ya que la mayor parte del combustible nuevo se quema mucho más rápido que el núcleo actual de helio/carbono, etc. Entonces, el núcleo existente simplemente se quemará más rápido. Creo que tienes que eliminar los átomos pesados ​​en el núcleo al mismo tiempo que lo reabasteces para que baje la temperatura del núcleo. Alcanzamos el nivel requerido de tecnología mágica una vez más.

Entonces, todavía no hay una respuesta feliz. Pero tal vez esto le dé a alguien una idea para salvar el día.

Aquí hay una idea fuera de lo común que podría ser una buena trama.

Están allí estudiando de cerca la gigante roja y el eventual colapso del núcleo. Tal vez planeen usar la energía de la supernova para hacer algo y sea parte de su plan de desarrollo para pasar al tipo III. Tal vez sea para generar un experimento de agujero de gusano o impulso warp o estudiar física a una energía muy alta más allá de los experimentos existentes. Entonces, ¡tal vez hayan jugado con el núcleo estelar y accidentalmente aceleraron el colapso!

Tal vez la cosa de la recolección de energía prevendrá una supernova normal ya que la energía se toma para algún uso. Su plan es modificar rápidamente el aparato para tomar casi toda la energía, aunque eso arruine el experimento o el esfuerzo de ingeniería involucrado.

Tal vez están creando un agujero de gusano y pueden arreglárselas, usarlo para escapar tragándose todo el hábitat, antes de que la explosión llegue allí (a horas luz de distancia). O no un agujero de gusano sino algo que deforma el espacio, por lo que le dan forma para formar una bifurcación frente a ellos y permanecer protegidos a sotavento, o hacer una burbuja a su alrededor, o algo así.

El artículo de Wikipedia sobre la Escala Kardeshev predice que una civilización Tipo II puede tener acceso a procesos de elevación de estrellas .

Parece muy poco probable que si una civilización T2 no pudiera evacuar un sistema solar dentro de una ventana determinada, podría evitar una explosión nuclear gigante en menos tiempo.

La opción más plausible parece ser;

Intenta retrasar tu apocalipsis solar tanto como puedas mientras evacuas a tantos como puedas.

Mirando la respuesta que escribió Thaddeus, se me ocurre que, dado que está hablando del equilibrio entre la producción de energía y la masa, sería óptimo agregar energía directamente a la estrella sin agregar masa, incluso si espera que esa masa funcione como combustible. Esto tiene algunos beneficios:

Sin masa añadida. Si agregas masa, aumenta el tamaño de la estrella e incluso si logras que posponga la supernova, aún sucederá y probablemente se vuelva más enérgica. Aunque con supernovas eso no es realmente relevante.

Propagación. Si bien la energía, al igual que la masa, se agregará a la superficie y no al núcleo, la energía llegará al núcleo con conducción y radiación (en realidad, reducción de la conducción y radiación de la energía lejos del núcleo), incluso si la convección es demasiado baja para que el nuevo combustible fluya. llegar al núcleo. Haces que la superficie se caliente más, el núcleo perderá calor más bajo y se pospondrá el colapso.

Evaporación. El aumento de la temperatura de la superficie hará que la estrella pierda masa más rápido a través del viento estelar. Razonablemente, esto no sería significativo, pero podría ser posible hacer que algunos puntos específicos en la superficie se calienten mucho con láseres o energía enfocada similar. Esto podría permitir quitar masa de la superficie de forma controlada. Podría ser posible desencadenar reacciones de fusión en la superficie, lo que facilitaría mucho la alimentación de energía a la estrella. Y las explosiones podrían ser capaces de reducir cantidades notables de masa.

Nivel de civilización. El nivel de civilización especificado en la pregunta está bastante definido por el hecho de que tiene acceso a suficiente energía para esto. Deberían ser capaces de construir espejos u otra infraestructura capaz de utilizar una parte significativa de la producción de energía de las estrellas para que se enfríe más lentamente. Y tener suficiente control del proceso para mantener habitables los planetas habitables.

Construya una esfera de Dyson alrededor de la estrella, con una abertura que apunte hacia afuera de su sistema. Es posible que pueda desviar gran parte de la materia de su sistema, pero la supernova ocurrirá de todos modos.