中子星也可能拥有吸积盘,其產生的效应与黑洞吸积盘类似。此外,中子星还可能发生磁星爆发 —— 这是一种短暂的能量爆发,爆发时中子星的亮度会突然增至太阳的 100 万倍以上。有记录的最强磁星爆发,亮度甚至达到了太阳的 100 万亿倍,不过持续时间仅为几分之一秒。
新形成的中子星亮度也异常高,通常是太阳的数千倍。但在形成后的 10 万年內,中子星会通过中微子辐射迅速冷却。冷却之后,其表面温度会稳定在普通恆星的 10 至 20 倍。这意味著,中子星单位表面积释放的光能量是普通恆星的 10 至 16 万倍,但由於中子星的表面积仅为太阳的数十亿分之一,其总亮度反而比最暗的红矮星还要低 —— 儘管靠近中子星仍极具危险性。
因此,中子星可以说是最不適宜生命生存的天体之一,但对於先进文明而言,它仍具有利用价值,这点与黑洞类似。
中子星与黑洞组成的双星系统,比双黑洞系统更为常见,但它们同样不適合生命生存。在两颗黑洞周围生存是极具挑战性的,其光照条件与单黑洞系统类似,但围绕两颗黑洞运行的行星,可能会经歷非常有趣且不规则的环境变化。
这类双星系统的真正价值,在於黑洞提供的引力助推潜力。通过引力弹弓效应(无论是自然发生的,还是藉助奥尔特效应,甚至是黑洞自转產生的参考系拖曳效应),黑洞能为宇宙飞船提供巨大的速度提升。对於旨在以高速穿越银河系的文明而言,黑洞的这一特性具有不可估量的价值。
通过在银河系中多个黑洞之间进行引力弹弓,宇宙飞船既能加速到相对论速度,也能从相对论速度减速。如果结合先进的飞船推进技术,这种的效果会更好。例如,一艘反物质动力飞船,若能藉助黑洞(甚至中子星)的引力,可能会成为不依赖大型能量束(如雷射帆推进所需的雷射束)的情况下,速度最快的自主推进太空飞行器。
当然,这种引力机动在中子星和白矮星周围也能实现,只是效果不如在黑洞周围显著 —— 因为黑洞密度更高,默认释放的辐射也更强。当你能够儘可能靠近一个极深的引力井时,这种机动的效果最佳。
白矮星的体积比黑洞和中子星大得多,亮度也更高。如果有两个天体相互靠近,这种机动的效果会更好 —— 因为你可以多次近距离飞越天体,每次都能获得速度提升。
先进文明可以通过精確控制物质落入黑洞的过程,將黑洞的亮度调节到所需水平。他们甚至可能在黑洞周围建造一个由钨製成的球形外壳,並將外壳放置在太空飞行器可安全接近的距离处。吸积盘会被包裹在外壳內部,而外壳的温度会被控制在略低於钨的熔点 —— 其亮度介於红矮星和橙矮星之间。
此外,还可以在外壳的特定区域使用碘化钠和碘化銫等材料,从而增加蓝光和绿光的输出。儘管名字中带有 “矮星”,但这些人工建造的 “恆星” 本质上是白光光源,只是略微带有一些顏色偏向。实际上,当我们拧开普通的白炽灯时,其光谱分布与最暗、最红的白矮星相似。
通过精妙的工程设计,人们有可能在黑洞周围建造一个能发光的巨型结构,同时为太空飞行器提供安全的航道,使其能够在靠近黑洞的同时,避开吸积盘的强辐射。例如,可以设计巨大的旋转椭圆环,並在环上覆盖辐射板。当结构旋转时,辐射板会在朝向黑洞的一侧收起,以避免长时间暴露在高温下而损坏或熔化;当旋转到远离黑洞的一侧时,辐射板再展开散热。
接下来我们探討第五种场景:一颗中等质量黑洞,周围有一颗行星围绕其运行。这种场景是完全有可能实现的。儘管中等质量黑洞较为罕见,但它们最可能形成於大型星团的中心。事实上,球状星团或矮星系的中心存在中等质量黑洞的可能性,或许与螺旋星系中心存在超大质量黑洞的可能性相当。
在这种场景下,难题不在於如何获得一颗行星,而在於如何维持行星轨道的稳定,並避免行星受到过多辐射。中等质量黑洞所在的环境中,恆星分布极为密集 —— 在我们银河系中,通常一个区域只有一颗恆星,而在这类环境中,同一个区域可能会有数百甚至数千颗恆星。此外,这类环境从不缺乏可供黑洞吸积的物质。