Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos mokslininkai išsiaiškino, kaip energiją galima išgauti iš besisukančios juodosios skylės, kad dalelės paspartėtų iki beveik šviesos greičio. Modeliavimo rezultatai parodė, kad juodoji skylė per „Penrose“procesą sukuria „neigiamą energiją“, kuri pagreitina kūną netoli įvykio horizonto. Apie tai praneša „Science Alert“.
Yra žinoma, kad juodosios skylės, turinčios įbrėžimo diską, generuoja reliatyvistinės plazmos purkštukus (purkštukus), kurie bėga iš polių. Kadangi juodoji skylė turi galingą trauką, mokslininkai sukūrė keletą hipotezių apie tai, iš kur ateina energija, leidžiančią purkštukams palikti gravitacinį lauką. Manoma, kad besisukanti juodoji skylė turi ypatingą erdvės-laiko regioną - ergosferą, esančią tarp įvykio horizonto ir statinės ribos, tai yra, ribos, žemiau kurios kūnas nebegali būti ramybėje ir juda juodosios skylės sukimosi link.
- „Salik.biz“
Ergosferoje vyksta procesai, kurie leidžia kūnui išgauti juodosios skylės sukimosi energiją, kad ji pati įgytų pakankamą pagreitį. Pagal Penroso procesą, kūnas gali suskaidyti į dvi dalis, iš kurių viena turi nukristi už įvykio horizonto. Jei du fragmentai turi tam tikrą greitį, ypatingą padėtį vienas kito atžvilgiu ir skrieja teisinga trajektorija, tada vieno fragmento kritimas perduoda kitos dalies energiją, didesnę nei energija, kurią kūnas iš pradžių turėjo. Išoriniam stebėtojui atrodo, kad kūnas būtų padalintas į dalį, kurioje yra teigiama energija, ir į dalį, kurioje yra „neigiama energija“, o tai, nukritus už horizonto, sumažina juodosios skylės kampinį momentą. Dėl to pirmasis fragmentas išskrenda iš ergosferos, „paimdamas“juodosios skylės sukimosi energiją.
Kitas mechanizmas, vadinamas Blanfordo-Znaeko procesu, yra užtikrinamas magnetinio lauko, sukuriančio akrizacijos diską. Tam taip pat reikalinga ergosfera, kurioje atsiranda elektrinis laukas ir potencialo skirtumas tarp pusiaujo ir juodosios skylės polių. Kitaip tariant, juodoji skylė šiek tiek primena vienpolį generatorių, tačiau šis procesas reikalauja, kad būtų elektronų-pozitronų porų kaskados.
Modeliavimo rezultatai parodė, kad abu šie procesai vyksta juodosios skylės ergosferoje. Esant stipriajam gravitaciniam laukui, kurį sukuria juodoji skylė, mokslininkai imitavo plazmos, kurioje dalelių susidūrimai neturi ypatingo vaidmens, elgesį. Dėl to sistemoje pradėjo atsirasti elektronai ir pozitronai, kurie prisidėjo prie energijos generavimo elektromagnetiniame lauke, skleidžiami purkštukų pavidalu. Tuo tarpu kai kurios dalelės, matyt, sulėtino juodosios skylės sukimąsi, nukritusios už įvykio horizonto, tai yra, pagal Penrose procesą jos turėjo „neigiamą energiją“. Tačiau tokiu būdu atgautos energijos dalis buvo labai maža.