Wie viel Prozent der Sterne müssten zu Shkadov-Triebwerken werden, um die gesamte Galaxie zu bewegen?

Die fortgeschrittene Zivilisation in meiner Geschichte versucht, in den nächsten paar Milliarden Jahren so viele Galaxien wie möglich zu erreichen, bevor die Expansion des Weltraums diese Galaxien dauerhaft unerreichbar macht, ohne irgendeine Form von FTL-Reisen, die meine Geschichte nicht hat.

Ich plane, von Neumann-Sonden ähnliche selbstreplizierende Maschinen zu haben, die von Laserrelais von Nicoll-Dyson-Strahlen angetrieben werden, möglicherweise ein Doppelstrahl von gegenüberliegenden Seiten, der den Stern an seiner Position hält, während Sonden in entgegengesetzte Richtungen gesendet werden.

Sobald die selbstreplizierenden Maschinen in den neuen Galaxien Materialien sammeln und die Mehrheit der Sterne in Shkadov-Triebwerke verwandeln , werden der kollektive Schub der Sterne und die Schwerkraft der Galaxie die gesamte Galaxie in Richtung der Heimatgalaxie der Zivilisation bewegen. Diese Annahme, dass ganze Galaxien bewegt werden können, wurde folgenden Videos entnommen: https://www.gregschool.org/gregschoollessons/2018/6/12/shkadov-thrusters https://www.youtube.com/watch?v= _VetAm7fCS0

Meine Frage ist, wie viel Prozent der Sterne zu Shkadov-Triebwerken werden müssen, um die gesamte Galaxie zu bewegen? Würde es einen Punkt geben, an dem das Konvertieren von mehr Sternen mehr Zeit in Anspruch nimmt, als es für die zusätzliche Geschwindigkeit wert ist? Die Zivilisation macht sich keine Sorgen über die Zeit, die die Reisen dauern werden, solange die Galaxien schließlich in ihrem Bereich des Weltraums ankommen.

Antworten (1)

Das würde nicht funktionieren.

Das große Problem ist, dass Sterne nur wenige Prozent der Gesamtmasse der Milchstraße ausmachen – Schätzungen variieren ein wenig, aber ich habe Zahlen im Bereich von 3 bis 5 % gehört. Beispielsweise behauptet McMillan 2011 etwa 4,98 %. Dunkle Materie macht einen beträchtlichen Teil aus, ebenso wie interstellare Wolken – also nicht starre Körper.

Der Punkt ist, selbst wenn Sie an jedem einzelnen Stern in der Galaxie ein Triebwerk anbringen würden, würde dies keine signifikanten Gravitationseffekte auf den Rest der Galaxie erzeugen, und es würde sicherlich nicht ausreichen, um die Milchstraße zu bewegen.

Sie könnten versuchen, eine Galaxie zu finden, die 1) eine extrem geringe Menge an Dunkler Materie hat, wie NGC 1052-DF2 oder NGC 1052-DF4, und 2) alt und gasarm ist, was bedeutet, dass der größte Teil ihrer Sternentstehung und ein Großteil davon abgeschlossen ist Seine Masse ist in Sternen und Sternresten eingeschlossen, nicht in interstellaren Wolken. Ich müsste jedoch mehr über Sternpopulationen dieser ultradiffusen Galaxien erfahren, um etwas Intelligentes zu diesem Thema sagen zu können.

oh nein, diese letzten Videos, die ich mir angesehen habe, haben mich von den neuen Story-Möglichkeiten begeistert.
Also. Wenn Sie an JEDEM Stern Triebwerke anbringen würden, würden Sie die Sterne der gesamten Galaxie erhalten.
@Andon Stimmt, aber in Bezug auf potenzielle Ressourcen wäre es ein ziemlich kleiner Bruchteil der insgesamt verfügbaren Masse. Sterne enthalten optimistischerweise 20–30 % der baryonischen Masse einer Galaxie (abhängig von der Sternentstehungsrate und dem Alter), sodass Sie einen guten Teil der Dinge verpassen. Außerdem wäre diese Gasmasse meiner Meinung nach viel einfacher zu gewinnen als Gas, das in Sternen eingeschlossen ist. Alles, was Sie tun müssen, um Wasserstoff aus einer interstellaren Wolke zu gewinnen, ist ihn zu schöpfen, während Starlifting (zum Beispiel) komplizierter und weniger energieeffizient ist.
Danke, das ist interessant über ultradiffuse Galaxien, ich könnte immer noch die Sterne transportieren und das Gas einfangen, zumindest wie Sie und Andon es für die anderen Galaxien erwähnt haben.
Interessante Frage, über die ich noch nie nachgedacht habe: Wenn Sie alle Sterne aus einer Galaxie nehmen, ist es dann immer noch eine Galaxie? Kann man eine Galaxie nur aus schwarzen Löchern und Staub haben? Wie klingt das Klatschen einer Hand im interstellaren Medium?
Im Ernst: Das ist doch nur eine Frage des Zeitrahmens? Wenn Sie jeden Stern in ein Shkadov-Triebwerk verwandeln, muss die Galaxie am Ende (wenn auch langsam) in die gewünschte Richtung beschleunigt werden, richtig?
@JoeBloggs Ich würde denken, die Sterne würden am Ende nur die galaktische Fluchtgeschwindigkeit erreichen und die Galaxie verlassen.
Müssen Sie wirklich die ganze Galaxie bewegen? Nein, würde es einfacher sein, nur die kolonisierten Sternensysteme zu bewegen und die Schwarzen Löcher, Riesensterne und den Rest von allem zurückzulassen?
@RodolfoPenteado Es war die Anforderung des OP, dass die gesamte Galaxie verschoben wird - und außerdem enthält der Rest der Galaxie, wie ich oben gegenüber Andon erwähnt habe, auch eine beträchtliche Menge an Ressourcen.
Guter Punkt. Irgendwie habe ich vergessen, ganz zu gehen war eine Option... :-/. Wenn Sie bereit sind, ineffizient zu sein, könnte ein partielles Shkadov funktionieren. Gerade genug, um sich zu bewegen, nicht genug, um auseinander zu ziehen. Darf man sich fragen, wie hoch die Zugfestigkeit einer Galaxie ist? Oder sollte es eher wie Oberflächenspannung behandelt werden?
Die Zivilisation könnte sich bewegen, aber sie kann sich nicht auf verschiedene Galaxien ausbreiten, die sie schließlich nie wieder treffen können. Ich füge die beiden Videos der Frage hinzu, woher ich die Annahme habe, dass sich bewegende Galaxien möglich sind.
@HDE226868 Woher wissen Sie, dass die sich bewegenden Sterne das interstellare Gas und die dunkle Materie nicht mit sich ziehen würden?
@LawnmowerMan Der Weltraum ist groß und Sterne sind klein. Das meiste Gas ist weit entfernt von einem Stern; Wenn Sie anfangen, die Sonne zu bewegen, wird eine zwei Lichtjahre entfernte Gaswolke nicht mitziehen. Es ist das alte Gesetz der umgekehrten Quadrate am Werk.
@ HDE226868 warum sollte es nicht mitgezogen werden? Soweit ich weiß, sagt das alte Gesetz des umgekehrten Quadrats voraus, dass die Kraft, die der Stern auf die Gaswolke ausübt, SEHR klein, aber nicht Null ist.
@Blueriver Nur weil eine Kraft auf ein Objekt einwirkt, bedeutet das nicht, dass etwas damit passiert - insbesondere wenn sich das Objekt, das die Kraft ausübt, ziemlich schnell wegbewegt. Sicher, die Wolke wird eine Kraft vom Stern spüren, aber es wirken noch viele andere Kräfte auf sie ein (z. B. andere Wolken, die Gravitationskraft der Galaxie selbst usw.).
@ HDE226868 Wie sammelt man den Wasserstoff, der als Gas im Weltraum schwebt? Sie müssten ein Schiff herumfliegen, und dieses Gas wäre so diffus, dass es nicht einmal dieses Schiff antreiben könnte. Das Sammeln dieses Materials durch Starlifting ist garantiert effizienter.
@JoeBloggs Galaxien bilden sich in Halos aus Dunkler Materie, und ein Materieklumpen, der in einem DMH enthalten ist, aber nur wenige Sterne hat, wird als dunkle Galaxie bezeichnet . Es wird angenommen, dass DMHs die ersten großen Strukturen im Universum waren, die Galaxien in sich schufen, indem sie Staub und Gas anzogen, die dann unter ihrer eigenen Schwerkraft in Sterne verklumpten. Wenn Sie alle Sterne aus einem Halo entfernen würden, würde der Halo wahrscheinlich im Laufe der Zeit neue Sterne hervorbringen.
Wie viel Prozent der Sterne müssten zu Shkadov-Triebwerken werden, um die gesamte Galaxie zu bewegen?
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