Imagine um futuro distante quando humanos alcançarem
além do nosso pálido ponto azul,
criarem cidades em planetas a milhares de anos-luz de distância,
e mantiverem uma rede galáctica de comércio e transporte.
O que seria necessário para nossa civilização dar este passo?
Há muitas coisas para considerar: como nos comunicaríamos?
Como seria um governo galáctico?
E um dos mais fundamentais:
onde conseguiríamos a energia suficiente para esta civilização,
sua indústria, suas operações de terraformação e naves espaciais?
Um astrônomo chamado Nikolai Kardashev propôs uma escala
para quantificar o aumento da necessidade de energia de uma civilização em evolução.
No primeiro estágio evolucionário, no qual estamos atualmente,
fontes de combustíveis planetários como combustíveis fósseis,
painéis solares e usinas nucleares
provavelmente são o suficiente para povoar outros planetas em nosso sistema solar,
mas não muito mais além disso.
Para uma civilização no terceiro e último estágio,
a expansão em uma escala galáctica precisaria de quase 100 bilhões de vezes
mais energia do que os 385 iota joules que o nosso Sol libera a cada segundo.
Barrando um avanço na Física exótica,
só há uma fonte de energia que poderia ser suficiente:
um buraco negro supermassivo.
É contraintuitivo pensar em um buraco negro como uma fonte de energia,
mas é exatamente isso o que ele é, graças aos seus discos de acreção:
estruturas circulares achatadas formadas de matéria caindo no horizonte de eventos.
Por causa da conservação do momento angular,
as partículas lá não simplesmente despencam direto para o buraco negro.
Em vez disso, elas espiralam lentamente.
Devido ao intenso campo gravitacional do buraco negro,
essas partículas convertem sua energia potencial em energia cinética
enquanto se aproximam do horizonte de eventos.
Interações das partículas permitem que essa energia cinética
seja irradiada para o espaço
com uma eficiência espantosa de matéria para energia:
6% para os buracos negros não-rotativos, e quase 32% para os rotativos.
Isso ultrapassa drasticamente a fissão nuclear,
atualmente o mecanismo mais eficiente e altamente disponível
para extrair energia da massa.
A fissão converte em energia apenas 0,08% de um átomo de urânio.
A chave para aproveitar este poder pode estar na estrutura
idealizada pelo físico Freeman Dyson,
conhecida como esfera de Dyson.
Nos anos 1960, Dyson propôs que uma avançada civilização planetária
poderia criar uma esfera artificial ao redor da sua estrela principal,
capturando toda a sua energia irradiada para satisfazer suas necessidades.
Uma concepção similar, mas muito mais complicada,
poderia teoricamente ser aplicada aos buracos negros.
Para produzir energia, buracos negros precisam ser alimentados continuamente;
então eles não deveriam ser cobertos completamente com uma esfera.
Mesmo se fossem cobertos, os jatos de plasma que saem dos polos
de muitos buracos negros supermassivos
despedaçariam qualquer estrutura em seu caminho.
Em vez disso, poderia ser construído uma espécie de anel de Dyson,
feito com coletores enormes, remotamente controlados.
Eles encheriam a órbita de um buraco negro,
talvez na direção do disco de acreção, mas mais distante dele.
Estes dispositivos poderiam usar painéis reflexivos
para transmitir a energia coletada para uma usina,
ou uma bateria de armazenamento.
Precisaríamos nos certificar de que estes coletores sejam colocados no raio correto:
se muito próximos, eles derreteriam com a energia irradiada.
Muito distantes e eles coletariam apenas uma pequena fração da energia disponível
e poderiam ser despedaçados por estrelas orbitando o buraco negro.
Precisaríamos de uma quantidade equivalente a vários planetas Terra
de material altamente reflexivo, como a hematita,
para construir o sistema completo;
mais alguns planetas desmantelados para fazer uma legião de robôs de construção.
Uma vez construído, o anel de Dyson seria uma obra-prima tecnológica,
energizando uma civilização espalhada através de cada braço da galáxia.
Isso tudo pode parecer uma grande especulação.
Mas, mesmo agora, com a nossa atual crise energética,
somos confrontados pelos recursos limitados do nosso planeta.
Novas maneiras de produzir energia sustentável sempre serão necessárias,
especialmente enquanto a humanidade luta pela sobrevivência
e progresso tecnológico de nossa espécie.
Talvez já exista uma civilização lá fora
que tenha conquistado estes gigantes astronômicos.
Talvez até possamos afirmar,
ao ver a luz do buraco negro dela escurecendo, periodicamente,
quando pedaços do anel de Dyson passar entre nós e eles.
Ou talvez estas superestruturas estejam fadadas a permanecer no reino da teoria.
Apenas o tempo, e a nossa engenhosidade científica, o dirão.