Los agujeros negros, forjados a partir de estrellas masivas que ya no pueden luchar contra el colapso gravitacional, pueden no ser calles de un solo sentido. Es cierto que ni siquiera la luz que se acerca demasiado puede escapar de ellos. Pero eso no ha impedido que los científicos piensen en una variedad de teorías sobre diferentes fenómenos. pudo Dejemos que los agujeros negros «lamen» energía en el universo más grande.

Estos mecanismos van desde pares de partículas divididos en el horizonte de eventos de un agujero negro hasta poderosos chorros y explosiones que se disparan desde el disco circundante del agujero negro y son alimentados por campos magnéticos como los que se tomaron recientemente alrededor del agujero negro supermasivo de M87. Y en un estudio reciente publicado el 13 de enero en Examen físico D.Los investigadores han sugerido que una combinación de partículas y fenómenos magnéticos podría combinarse para desviar la energía de los agujeros negros giratorios.

Un agujero negro giratorio o Kerr El agujero negro arrastra el tejido del espacio-tiempo con él, un fenómeno conocido como arrastre de cuadros. El área donde se enfatiza más el arrastre de fotogramas se conoce como Ergosfera, está justo fuera del límite exterior del horizonte de sucesos. Esta es la región que forma parte integral de todas las teorías sobre cómo obtener energía de un agujero negro.

“Los tres procesos tienen en cuenta la misma física: utilizar la ergosfera como forma de generar energía al reducir la rotación del agujero negro”, explica Felipe Asenjo, físico de la Universidad Adolfo Ibáñez en Chile y coautor del nuevo investigar Astronomía. «Investigamos un modelo para extraer energía de un agujero negro utilizando la reconexión magnética relativista que puede ocurrir en un plasma dentro de la ergosfera. «

Pero como puedes imaginar, la ergosfera de un agujero negro es un lugar complicado. Y averiguar exactamente cómo la energía puede escapar de los animales más poderosos y violentos del universo no es una tarea fácil.

Partículas separadas

El físico inglés y premio Nobel Roger Penrose ya pensaba en la década de 1960 en cómo los agujeros negros, un término que se acuñó solo en 1967, podrían servir como fuente de energía cosechable. En 1971, Penrose y su colega RM Floyd publicaron un artículo en el que se presentó el primer modelo a gran escala de generación de energía a partir de agujeros negros.

«El proceso de generación de energía propuesto por Penrose se basa en un evento de fisión de partículas», dice Luca Comisso, físico de la Universidad de Columbia y coautor de la nueva investigación.. Primero, la partícula se divide en dos partes. Entonces Comisso dice: «Una parte termina en una trayectoria de energía negativa y la otra escapa del agujero negro».

En otras palabras, la partícula que sale aleja el impulso del agujero negro, reduciendo su velocidad de rotación. Y si este proceso continúa sin cesar, es posible que un agujero negro de Kerr eventualmente se convierta en un agujero negro no giratorio o de Schwarzchild.

Sin embargo, hay algo que falta en este mecanismo de extracción de energía de división de partículas, llamado proceso de Penrose. “El proceso de Penrose es puramente mecánico. No crea ningún campo magnético o eléctrico ”, dice Comisso. Esto significa que se necesita otro mecanismo para tener en cuenta los efectos de los campos magnético y eléctrico de un agujero negro, lo que podría ayudar a explicar algunos de los fenómenos más poderosos de todo el universo.

Otro mecanismo que podría potencialmente extraer energía de los agujeros negros fue propuesto por Roger Blandford y Roman Znajek en 1977.

El proceso Blanford-Znajek involucra campos magnéticos que penetran en el material agitado violentamente y poco espaciado, el disco de acreción, que crea gradualmente un agujero negro en la superficie. El dúo describió cómo el momento angular de un agujero negro de Kerr puede verse afectado por los campos magnéticos asociados con su disco de acreción. Creían que esto hacía que el disco arrojara rayos poderosos, extrayendo así la energía de rotación del agujero negro.



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