¿Qué porcentaje de estrellas necesitaría convertirse en propulsores de Shkadov para mover toda la galaxia?

La civilización avanzada en mi historia está tratando de llegar a tantas galaxias como sea posible en los próximos miles de millones de años antes de que la expansión del espacio haya enviado esas galaxias permanentemente fuera de alcance sin alguna forma de viaje FTL que mi historia no tiene.

Planeo tener máquinas autorreplicantes similares a sondas de von Neumann alimentadas por relés láser de haces de Nicoll-Dyson, posiblemente un haz doble desde lados opuestos manteniendo la estrella en su ubicación mientras envía sondas en direcciones opuestas.

Una vez en las nuevas galaxias, las máquinas autorreplicantes recolectarán materiales y convertirán la mayoría de las estrellas en propulsores de Shkadov , el empuje colectivo de las estrellas y el control gravitacional de la galaxia moverán a toda la galaxia hacia la galaxia de origen de la civilización. Esta suposición de que se pueden mover galaxias enteras se tomó de los siguientes videos: https://www.gregschool.org/gregschoollessons/2018/6/12/shkadov-thrusters https://www.youtube.com/watch?v= _VetAm7fCS0

Mi pregunta es ¿qué porcentaje de las estrellas necesitan convertirse en propulsores de Shkadov para mover toda la galaxia? ¿Llegaría a un punto en el que convertir más estrellas lleva más tiempo del que vale por la velocidad adicional? La civilización no está preocupada por el tiempo que tomarán los viajes, siempre y cuando las galaxias lleguen eventualmente a su área del espacio.

Respuestas (1)

Esto no funcionaría.

El gran problema es que las estrellas constituyen solo un pequeño porcentaje de la masa total de la Vía Láctea; las estimaciones varían un poco, pero he escuchado números en el rango del 3-5%. Por ejemplo, McMillan 2011 reclama alrededor del 4,98%. La materia oscura constituye una cantidad sustancial, al igual que las nubes interestelares, es decir, cuerpos no rígidos.

El punto es que, incluso si conectaras un propulsor a cada estrella de la galaxia, no produciría ningún efecto gravitatorio significativo en el resto de la galaxia, y ciertamente no sería suficiente para mover la Vía Láctea.

Podría intentar encontrar una galaxia que 1) tenga una cantidad extremadamente baja de materia oscura, como NGC 1052-DF2 o NGC 1052-DF4 y 2) sea vieja y pobre en gas, lo que significa que la mayor parte de su formación estelar ha terminado y gran parte de su masa está encerrada en estrellas y restos estelares, no en nubes interestelares. Sin embargo, tendría que aprender más sobre las poblaciones estelares de estas galaxias ultradifusas para decir algo inteligente sobre el tema.

oh no, esos videos recientes que vi me entusiasmaron con las nuevas posibilidades de la historia.
Bien. Si conectara propulsores a CADA estrella, obtendría el valor de estrellas de toda la galaxia.
@Andon Cierto, pero en términos de recursos potenciales, sería una fracción bastante pequeña de la masa total disponible. Las estrellas contienen, con optimismo, entre el 20 y el 30 % de la masa bariónica de una galaxia (dependiendo de la tasa de formación de estrellas y la edad), por lo que te estás perdiendo una buena parte de las cosas. Además, esa masa de gas sería mucho más fácil de recolectar, creo, que el gas encerrado en las estrellas. Todo lo que tiene que hacer para obtener hidrógeno de una nube interestelar es recogerlo, mientras que el levantamiento de estrellas (por ejemplo) es más complicado y menos eficiente energéticamente.
Gracias, eso es interesante sobre las galaxias ultra difusas, aún podría transportar las estrellas y capturar el gas al menos como usted y Andon mencionaron para las otras galaxias.
Pregunta interesante en la que nunca había pensado: si quitas todas las estrellas de una galaxia, ¿sigue siendo una galaxia? ¿Puedes tener una galaxia de nada más que agujeros negros y polvo? ¿ Qué es el sonido de una mano aplaudiendo en el medio interestelar?
Más en serio: seguramente esto es solo una cuestión de escala de tiempo. Si conviertes cada estrella en un propulsor Shkadov, entonces la galaxia debe terminar acelerándose (aunque sea lentamente) en la dirección que deseas, ¿verdad?
@JoeBloggs, pensaría que las estrellas terminarían alcanzando la velocidad de escape galáctico y abandonarían la galaxia.
¿Necesitas mover toda la galaxia, de verdad? ¿No sería más sencillo mover sólo los sistemas estelares colonizados y dejar atrás los agujeros negros, estrellas gigantes y demás?
@RodolfoPenteado Era un requisito del OP que se moviera toda la galaxia, y además, como le mencioné anteriormente a Andon, el resto de la galaxia también contiene una cantidad sustancial de recursos.
Buen punto. Olvidé que irme era una opción... :-/. Si está dispuesto a ser ineficiente, un shkadov parcial podría funcionar. Solo lo suficiente para moverse, no lo suficiente para separarse. ¿Es aceptable preguntarse cuál es la resistencia a la tracción de una galaxia? ¿O debería tratarse más como tensión superficial?
La civilización podría moverse, pero no pueden extenderse a diferentes galaxias, eventualmente nunca podrán volver a encontrarse, agregaré los dos videos a la pregunta donde obtuve la suposición de que es posible mover galaxias.
@ HDE226868 ¿Cómo sabes que las estrellas en movimiento no arrastrarían el gas interestelar + la materia oscura con ellas?
@LawnmowerMan El espacio es grande y las estrellas son pequeñas. La mayor parte del gas no está cerca de una estrella; si empiezas a mover el Sol, una nube de gas a dos años luz de distancia no se arrastrará con él. Es la vieja ley del cuadrado inverso en el trabajo.
@ HDE226868 ¿por qué no se arrastraría? Según tengo entendido, la antigua ley del cuadrado inverso predice que la fuerza aplicada por la estrella sobre la nube de gas es MUY pequeña pero no cero.
@Blueriver El hecho de que una fuerza actúe sobre un objeto no significa que le sucederá nada, especialmente cuando el objeto que aplica la fuerza se aleja con bastante rapidez. Claro, la nube sentirá la fuerza de la estrella, pero hay muchas otras fuerzas que actúan sobre ella (por ejemplo, otras nubes, la fuerza gravitatoria de la propia galaxia, etc.).
@ HDE226868 ¿Cómo se recolecta el hidrógeno que flota como gas en el espacio? Tendrías que hacer volar una nave, y ese gas sería tan difuso que ni siquiera podría impulsar esa nave. Se garantiza que la recolección de ese material a través de Starlifting será más eficiente.
@JoeBloggs Las galaxias se forman dentro de Dark Matter Halos y un grupo de materia contenido en un DMH pero que tiene pocas estrellas se llama galaxia oscura . Se cree que los DMH fueron las primeras grandes estructuras del universo, creando galaxias dentro de ellos al atraer polvo y gas que luego se agruparon bajo su propia gravedad en las estrellas. Si quitaste todas las estrellas de un halo, es probable que el halo genere nuevas estrellas con el tiempo.
¿Qué porcentaje de estrellas necesitaría convertirse en propulsores de Shkadov para mover toda la galaxia?
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