Oamenii de știință de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley au descoperit cum energia poate fi extrasă dintr-o gaură neagră rotativă pentru a accelera particulele până la viteze aproape de lumină. Rezultatele simulării au arătat că gaura neagră folosește procesul Penrose pentru a genera „energie negativă” care accelerează corpul la orizontul evenimentului. Acest lucru este raportat de Science Alert.
Se știe că găurile negre, care au un disc de acreție, generează jeturi (jeturi) de plasmă relativistă care scapă de la poli. Deoarece gaura neagră are o atracție puternică, oamenii de știință au dezvoltat mai multe ipoteze despre de unde provine energia, permițând jeturilor să părăsească câmpul gravitațional. Se crede că o gaură neagră rotativă are o regiune specială de spațiu-timp - ergosfera, care este situată între orizontul evenimentului și limita statică, adică limita sub care corpul nu mai poate fi în repaus și se îndreaptă spre rotația găurii negre.
În ergosferă, au loc procese care permit corpului să extragă energia de rotație a găurii negre pentru a-și da o accelerație suficientă. Conform procesului Penrose, corpul se poate împărți în două părți, dintre care una trebuie să se încadreze dincolo de orizontul evenimentului. Dacă două fragmente au anumite viteze, o poziție specială una față de cealaltă și zboară de-a lungul traiectoriilor corecte, atunci căderea unui fragment transferă energia către cealaltă parte, care este mai mare decât energia pe care o deținea inițial corpul. Pentru un observator din exterior, se pare că corpul ar fi împărțit într-o parte cu energie pozitivă și o parte cu „energie negativă”, care, la căderea sub orizont, scade momentul unghiular al găurii negre. Drept urmare, primul fragment zboară din ergosferă, „preluând” energia de rotație a găurii negre.
Un alt mecanism, numit procedeul Blanford-Znaek, este furnizat de câmpul magnetic care creează discul de acumulare. De asemenea, necesită o ergosferă, unde apare un câmp electric și o diferență de potențial între ecuator și poli ai găurii negre. Cu alte cuvinte, o gaură neagră amintește oarecum de un generator unipolar, dar acest proces necesită prezența cascadelor de perechi de electroni-pozitroni.
Rezultatele simulării au arătat că ambele procese au loc în ergosfera unei găuri negre. Oamenii de știință au simulat comportamentul unei plasme, în care coliziunile de particule nu joacă un rol special, în prezența unui câmp gravitațional puternic generat de o gaură neagră. Ca urmare, au început să apară electroni și pozitroni în sistem, ceea ce a contribuit la generarea de energie în câmpul electromagnetic, emis sub formă de jeturi. Între timp, unele particule, aparent, au încetinit rotirea găurii negre, căzând dincolo de orizontul evenimentului, adică au avut „energie negativă”, conform procesului Penrose. Cu toate acestea, fracția de energie recuperată în acest fel a fost foarte mică.