Ученые предложили новый способ извлечения энергии из черных дыр, который может объяснить образование мощных струй вещества.

Осталось совсем немного: необходимо приблизиться к горизонту событий и создать магнитное поле, которое будет определенным образом взаимодействовать с магнитным полем черной дыры.

Согласно Общей теории относительности, черные дыры содержат огромные энергетические ресурсы, которые потенциально могут быть использованы. Ученые-физики долго искали способы реализации этой возможности. При этом речь идет не только о том, чтобы обеспечить энергией развитую цивилизацию будущих поколений. Понимание механизмов потери энергии черными дырами может прояснить ряд парадоксов и необъяснимых космических явлений.

Новый подобный механизм предложили два астрофизика — Лука Комиссо ( Luca Comisso) из Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) и Фелипе Асенжо ( Felipe A. Asenjo) из Университета Адольфо Ибаньеса (Саньтьяго, Чили). Они провели свои расчеты опубликовали в рецензируемом научном журнале Physical Review D Американского физического общества (APS).

Их концепция предполагает разделение и последующее воссоединение линий магнитного поля, окружающих черную дыру вблизи горизонта событий. Данный участок пространства содержит смесь остатков вещества, которое еще не полностью поглощено черной дырой, преимущественно плазму. Создавая своеобразные «косички» из линий магнитного поля и переплетая их, можно стимулировать ускорение заряженных частиц, приводящее к приобретению ими отрицательной энергии или к отбору энергии у черной дыры.

Этот эффект связан с тем, что частицы, движущиеся вдоль переподключенных магнитных линий, имеют разные направления относительно вращения черной дыры. Частицы, движущиеся против направления вращения (и, следовательно, обладающие противоположным спином), приобретут отрицательную энергию и будут поглощены. В то же время, частицы, имеющие тот же спин, получат ускорение и смогут покинуть гравитационный колодец, унося с собой небольшое количество энергии черной дыры. Для создания электростанции галактического масштаба необходимо улавливать эти частицы.

Комиссо проводит параллель между этим процессом и похудением с помощью конфет, содержащих отрицательные калории. Он утверждает, что, несмотря на кажущуюся абсурдность, данная теория имеет научное обоснование. Подобные явления могут происходить в эргосфере черной дыры, где даже пространственно-временной континуум вращается вместе с ней с огромной скоростью. Частицы, захваченные переплетенными линиями магнитного поля, будут ускоряться до скоростей, сопоставимых со скоростью света.

Скорость, с которой магнитные линии перестраиваются при переподключении и с которой плазма выбрасывается наружу, служит индикатором потери энергии черной дырой. Стоит отметить, что теория Комиссо и Асенжо успешно объясняет природу релятивистских струй (джетов) и вспышек, исходящих от черных дыр. Это высокоэнергетические потоки излучения, распространяющиеся в противоположных направлениях вдоль оси вращения. Однако, пока не установлено, какие именно физические процессы приводят к деформации магнитного поля в реальных условиях.