Objavili sme nekonečný zdroj energie? Rotujúce čierne diery môžu prevrátiť energetiku naruby!
Je možné, aby čierne diery slúžili ako obrovské kozmické elektrárne? Nová štúdia hovorí, že áno a takto by sa to dalo spraviť.
Čierne diery sú najzáhadnejšie objekty vo vesmíre. Hoci o nich stále veľa nevieme, vieme, že niektoré z nich môžu rotovať.
Ako vysvetľuje portál Phys, rotujúce čierne diery patria medzi najenergetickejšie fenomény v známom vesmíre. Ich mimoriadne silná gravitácia drasticky mení zakrivenie časopriestoru okolo nich. To vedie k rôznym relativistickým efektom, ako časovej dilatácii, pokrivení dráhy svetla a vytvorení akrečných diskov. V prípade supermasívnych čiernych dier, ktoré ležia v jadrách väčšiny galaxií, sa akrečné disky pohybujú okolo čiernej diery takmer rýchlosťou svetla a vyžarujú silnú radiáciu, ktorá môže presvietiť všetky hviezdy v okolí.
V roku 1969 výskumník menom Roger Penrose teoretizoval, že dostatočne vyspelá civilizácia by mohla získať gigantické množstvo energie, ktoré sa ukrýva v rotujúcich čiernych dierach. Autori novej štúdie sa na Penroseovu prácu pozreli novým okom a skúmali, či mal výskumník pravdu alebo nie.
Využiť čiernu dieru ako energetický zdroj je mimoriadne technologicky komplexná úloha. Momentálne výrazne prevyšuje naše schopnosti. Penrose ale veril, že vyspelejšia civilizácia by sa mohla obrátiť aj na takýto energetický zdroj.
Dokážeme získať energiu z čiernej diery?
Nová štúdia sa zameriava na niekoľko otázok. Skúmajú, či je vôbec možné, aby vyspelá civilizácia využila čierne diery ako energetický zdroj a aký efektívny by tento zdroj bol.
Neprehliadni
Autori štúdie vysvetľujú, že podľa takzvanej Kerrovej a Kerrovo-Newmanovej metriky všetky čierne diery rotujú. Táto rotácia spôsobuje, že hmota tesne za horizontom udalostí, sa ťahá v smere rotácie čiernej diery. Priestor tesne za horizontom udalostí sa nazýva ergosféra.
“Čierna diera dokáže vytvoriť desiatky násobkov viac energie ako jadrové reakcie, ktoré poháňajú Slnko. Častica v blízkosti rotujúcej čiernej diery okolo nej bude obiehať takmer maximálnym rýchlostným limitom vesmíru, rýchlosťou svetla. Vieme, že rýchlosť svetla vo vákuu je približne 300-tisíc km/s. Energia spojená s rýchlosťou sa nazýva kinetická energia a čierna diera prenáša rotačnú kinetickú energiu na objekty vo svojej blízkosti,” hovorí jeden z autorov štúdie, Jorge Pinochet.
Túto prenesenú energiu môžeme využiť mnohými spôsobmi. Podmienkou je, že objekt zachytený rotáciou čiernej diery nemôže prejsť horizontom udalostí čiernej diery. Keď už raz horizontom prejde, tento objekt je navždy stratený vo vnútri čiernej diery.
V rámci štúdie autori zistili, že ak by sme chceli získať rotačnú energiu z čiernej diery, bolo by to mimoriadne nepraktické, pretože takáto elektráreň by musela pracovať s extrémnou rýchlosťou, presnosťou a načasovaním. Praktickejšie by bolo získavať energiu priamo z akrečného disku.
“Príroda našla praktickejší a dostupnejší spôsob, ako získavať energiu z rotujúcich čiernych dier. Tou metódou je použitie takzvaných kvazarov a mikrokvazarov. O kvazaroch hovoríme vtedy, keď sa vytvorí záblesk okolo čiernej diery, ktoré má hmotnosť od jedného miliónu po 10-miliárd násobku hmotnosti Slnka,” vysvetľuje Pinochet.
Civilizácia budúcnosti
Proces získavania energie z rotujúcej čiernej diery zahŕňa úpravu jej ergosféry, napríklad elektromagnetickým poľom. Ergosféra prinúti magnetosféru rotovať a tento pohyb môžeme využiť na získanie energie z čiernej diery.
Hoci sme od toho ešte ďaleko, autori štúdie naznačujú, že tento proces by mohol vytvoriť špecifickú stopu, ktorú by sme mohli zachytiť. Mohlo by ísť o dôkaz potenciálnej vyspelej civilizácie. Autori štúdie ale dodávajú, že takáto technológia by mohla byť jedného dňa dostupná aj ľuďom.
Rotujúce čierne diery by sa mohli stať efektívnym riešením pre problémy budúcnosti. Logicky, civilizácia, ktorá má schopnosť cestovať desiatky svetelných rokov vesmírom, musí spotrebovať oveľa viac energie. Jedným riešením je získavať energiu z hviezd, no riešením môžu byť podľa autorov štúdie aj čierne diery.
Komentáre