Блог

Физики предлагают новый способ извлечения энергии из черных дыр

Вращающиеся черные дыры хранят энергию вращения, которую можно извлечь; Когда черная дыра погружена во внешнее магнитное поле, пересоединение силовых линий магнитного поля внутри эргосферы может генерировать частицы с отрицательной энергией, которые падают в горизонт событий черной дыры, в то время как другие ускоренные частицы ускользают, похищая энергию из черной дыры. В статье, опубликованной в журнале Physical Review D , дуэт исследователей из США и Чили аналитически показывает, что извлечение энергии посредством магнитного пересоединения возможно, когда спин черной дыры высок, а плазма сильно намагничена.

Считается, что черные дыры играют ключевую роль в ряде высокоэнергетических астрофизических явлений, от активных ядер галактик до гамма-всплесков и сверхлюминесцентных двойных рентгеновских лучей.

Чрезвычайное количество энергии, выделяемой во время таких событий, может иметь два разных источника. Это может быть гравитационная потенциальная энергия вещества, падающего в сторону существующей или образующейся черной дыры во время аккреции или гравитационного коллапса. Или это также может быть энергия самой черной дыры.

Действительно, замечательное предсказание общей теории относительности Эйнштейна состоит в том, что вращающаяся черная дыра имеет огромное количество свободной энергии, доступной для использования.

В течение последних 50 лет физики-теоретики пытались придумать методы, чтобы высвободить эту силу.

Нобелевский физик Роджер Пенроуз предположил, что распад частиц может потреблять энергию из черной дыры; Стивен Хокинг предположил, что черные дыры могут выделять энергию посредством квантово-механического излучения; в то время как Роджер Бландфорд и Роман Знайек предложили электромагнитный крутящий момент в качестве основного агента извлечения энергии.

«Черные дыры обычно окружены горячим супом из плазменных частиц, несущих магнитное поле», - сказал первый автор доктор Лука Комиссо , исследователь кафедры астрономии и Колумбийской астрофизической лаборатории 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, и можно извлекать большое количество энергии черной дыры».

«Это открытие могло бы позволить астрономам лучше оценить вращение черных дыр, стимулировать выбросы энергии черных дыр и даже могло бы обеспечить источник энергии для нужд развитой цивилизации».

Доктор Комиссо и его коллега, профессор Фелипе Асенхо из Facultad de Ingeniería y Ciencias Университета Адольфо Ибанеса, построили свою теорию на предпосылке, что пересоединение магнитных полей ускоряет частицы плазмы в двух разных направлениях.

Один поток плазмы сталкивается со спином черной дыры, в то время как другой движется в направлении вращения и может вырваться из тисков черной дыры, которая высвобождает энергию, если плазма, поглощенная черной дырой, имеет отрицательную энергию.

«Черная дыра теряет энергию, поедая частицы с отрицательной энергией. Это может показаться странным, но это может произойти в области, называемой эргосферой, где пространственно-временной континуум вращается так быстро, что каждый объект вращается в том же направлении, что и черная дыра », - сказал доктор Комиссо.

Внутри эргосферы магнитное пересоединение настолько велико, что частицы плазмы ускоряются до скоростей, приближающихся к скорости света.

«Высокая относительная скорость между захваченными и уходящими потоками плазмы - вот что позволяет предлагаемому процессу извлекать огромное количество энергии из черной дыры», - сказал профессор Асенджо.

«Мы подсчитали, что процесс возбуждения плазмы может достичь эффективности 150%, что намного выше, чем у любой электростанции, работающей на Земле. Достижение эффективности более 100% возможно благодаря утечке энергии из черных дыр, которая бесплатно отдается плазме, покидающей черную дыру ».

Источник

  • января 21, 2021
  • 322
Оцените материал
(1 Голосовать)
Академия МакроСознания

Сообщество просветленных людей

Оставайтесь на связи

Последние публикации

Самые Читаемые

Будем на связи!

Подписывайтесь на новостную рассылку от Академии МакроСознания, будьте в курсе самых свежих новостей проекта!

Пожалуйста, включите javascript для отправки этой формы

Скоро!

Поиск