Новости

Предложен новый способ извлечь энергию из черной дыры

Физики предложили еще один способ извлечь огромные количества энергии, теоретически производимые вращающимися черными дырами.

Исследование опубликовано в Physical Review D, коротко о нем рассказывает Science Alert.

«Черные дыры обычно окружены горячим "супом" из плазменных частиц, несущих магнитное поле, — объясняет астрофизик Лука Комиссо из Колумбийского университета. — Наша теория показывает, что когда силовые линии магнитного поля разъединяются и снова соединяются правильным образом, они могут ускорять частицы плазмы до отрицательных энергий, что может позволить извлечь большое количество энергии из черной дыры».

Одна из идей по добыче энергии из черной дыры принадлежит выдающемуся физику и математику из Оксфордского университета Роджеру Пенроузу. В процессе, носящем имя автора, энергия теоретически может быть извлечена из области за пределами горизонта событий черной дыры, называемой эргосферой, внутри которой пространство-время искажается под действием вращения черной дыры.

Расчеты Пенроуза показали, что если частица разделится внутри эргосферы на две части, одна из которых упадет в горизонт событий, а другая ускользнет от гравитационного притяжения черной дыры, энергия, выделяемая выпавшим из черной дыры объектом, теоретически может быть извлечена.

Другой путь, основанный на квантово-механическом излучении Хокинга, известен как процесс Бландфорда – Знайека, в котором энергия может извлекаться электромагнитным путем через магнитное поле вокруг черной дыры.

В новой работе Комиссо и физика Фелипе А. Асенхо из Университета Адольфо Ибаньеса в Чили магнетизм также играет центральную роль: в частности, когда силовые линии магнитного поля разрываются и воссоединяются внутри эргосферы.

Поскольку это происходит за пределами горизонта событий, частицы плазмы разгоняются до скоростей, приближающихся к скорости света, в двух разных направлениях, и тогда один поток плазмы может попасть в горизонт событий, а другой ускользнуть из черной дыры.

Падающая в черную дыру частица будет наделена отрицательным количеством энергии. Выходящая из-за пределов черной дыры частица будет иметь положительную энергию, которую можно использовать.

В методе Асенхо и Комиссо утекающие потоки плазмы теоретически могут служить практически безграничным источником свободной энергии, пока черная дыра продолжает поглощать плазму с отрицательной энергией.

«Мы подсчитали, что процесс возбуждения плазмы может достичь эффективности 150%, — объясняет Асенжо. — Достижение эффективности выше 100% возможно, потому что черные дыры пропускают энергию, которая добавляется к энергии плазмы, покидающей черную дыру».

Одна беда: при современных технологиях мы вряд ли когда-либо сможем практически собрать и использовать эту энергию.

Фото: Shutterstock

Астрономы зафиксировали, как черная дыра медленно «пожирает» звезду

В галактике Abell 2261 пропала сверхмассивная черная дыра

Читайте также
Астрономы подсчитали, сколько сверхмассивных черных дыр свободно блуждает по нашей Галактике
Астрономы подсчитали, сколько сверхмассивных черных дыр свободно блуждает по нашей Галактике
Не все черные дыры мирно «сидят» в центрах своих галактик, некоторые предпочитают путешествовать.
Физики сузили диапазон поиска темной материи
Физики сузили диапазон поиска темной материи
Мы по-прежнему не знаем, что это, но теперь ученые лучше понимают, где ее искать.
НАСА опубликовало «космический шедевр» — фотографию центра нашей Галактики
НАСА опубликовало «космический шедевр» — фотографию центра нашей Галактики
Взгляните на сверхмассивную черную дыру и другие чудеса Млечного Пути.