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Humanidade poderá extrair energia de buracos negros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/01/2021

Humanidade poderá extrair energia de buracos negros no futuro
"Daqui a milhares ou milhões de anos, a humanidade poderá sobreviver ao redor de um buraco negro, sem precisar da energia das estrelas. É um problema essencialmente tecnológico. Se olharmos para a física, não há nada que impeça isso."
[Imagem: ParallelVision/Pixabay]

Extrair energia de um buraco negro

Físicos descobriram uma nova maneira de extrair energia dos buracos negros.

Luca Comisso (Universidade de Colúmbia, nos EUA) e Felipe Asenjo (Universidade Adolfo Ibañez, no Chile) propõem quebrar e reconectar as linhas do campo magnético perto do horizonte de eventos, o ponto de onde nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional do buraco negro.

"Os buracos negros são comumente cercados por uma 'sopa' quente de partículas de plasma que carregam um campo magnético," explica Comisso. "Nossa teoria mostra que, quando as linhas do campo magnético se desconectam e se reconectam, da maneira certa, elas podem acelerar as partículas de plasma para energias negativas, e grandes quantidades de energia do buraco negro podem ser extraídas. "

Isso pode fornecer uma fonte de energia virtualmente inesgotável para uma civilização suficientemente avançada. Para nós, por enquanto, poderá permitir aos astrônomos estimar melhor a rotação dos buracos negros e medir suas emissões de energia.

Energia negativa

Comisso e Asenjo construíram sua teoria com base na premissa de que a reconexão de campos magnéticos acelera as partículas de plasma em duas direções diferentes.

Um fluxo de plasma é empurrado contra o giro do buraco negro, enquanto o outro é impulsionado na direção da rotação e pode escapar das garras do buraco negro, o que irá liberar energia se o plasma engolido pelo buraco negro tiver energia negativa.

Essencialmente, um buraco negro libera energia ao engolir partículas de energia negativa - tudo o que precisamos fazer é recolher essa energia liberada.

"É como se uma pessoa pudesse perder peso comendo doces com calorias negativas. Isso pode parecer estranho, mas pode acontecer em uma região chamada ergosfera, onde o contínuo do espaço-tempo gira tão rápido que todos os objetos giram na mesma direção que o buraco negro," explica Comisso.

Dentro da ergosfera, a reconexão magnética é tão extrema que as partículas de plasma são aceleradas a velocidades próximas da velocidade da luz.

É a alta velocidade relativa entre os fluxos de plasma capturados e em fuga que permite extrair grandes quantidades de energia do buraco negro.

"Nós calculamos que o processo de energização do plasma pode atingir uma eficiência de 150%, muito maior do que qualquer usina em operação na Terra," estima Asenjo. "Alcançar uma eficiência superior a 100% é possível porque vaza energia dos buracos negros, que é distribuída gratuitamente para o plasma que escapa do buraco negro."

Humanidade poderá extrair energia de buracos negros no futuro
Ilustração esquemática do mecanismo de extração de energia de um buraco negro em rotação por reconexão magnética na ergosfera.
[Imagem: 10.1103/PhysRevD.103.023014]

Ficção realística

Embora possa parecer coisa de ficção científica, a mineração da energia de buracos negros pode ser a resposta para nossas necessidades futuras de energia.

"Daqui a milhares ou milhões de anos, a humanidade poderá sobreviver ao redor de um buraco negro, sem precisar da energia das estrelas," disse Comisso. "É um problema essencialmente tecnológico. Se olharmos para a física, não há nada que impeça isso."

Mas o processo de extração de energia imaginado por Comisso e Asenjo pode já estar operando naturalmente em um grande número de buracos negros. Pode ser ele que está causando as erupções de buracos negros, explosões poderosas de radiação que podem ser detectadas da Terra.

"Nosso conhecimento crescente de como a reconexão magnética ocorre nas vizinhanças de um buraco negro pode ser crucial para guiar nossa interpretação das observações atuais e futuras dos buracos negros, como as feitas pelo Telescópio Horizonte de Eventos," disse Asenjo.

Extrair energia de buracos negros

Na verdade, esta não é a primeira proposta para extrair energia de buracos negros. Nos últimos 50 anos, vários físicos têm tentado encontrar métodos para tirar proveito desses monstros cósmicos.

O físico Roger Penrose teorizou que a desintegração de uma partícula poderia extrair energia de um buraco negro; Stephen Hawking propôs que os buracos negros poderiam liberar energia por meio de emissões quânticas; e Roger Blandford e Roman Znajek sugeriram o torque eletromagnético como o principal agente de extração de energia.

Bibliografia:

Artigo: Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes
Autores: Luca Comisso, Felipe A. Asenjo
Revista: Physical Review D
Vol.: 103, 023014
DOI: 10.1103/PhysRevD.103.023014
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