Vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory přišli na to, jak může být energie extrahována z rotující černé díry, aby se urychlily částice na rychlosti blízké světlu. Výsledky simulace ukázaly, že černá díra produkuje „negativní energii“procesem Penrose, který urychluje tělo blízko horizontu události. Toto hlásí Science Alert.
Je známo, že černé díry, které mají akreční disk, generují trysky (trysky) relativistické plazmy unikající z pólu. Protože černá díra má silnou přitažlivost, vědci vyvinuli několik hypotéz o tom, odkud energie pochází, což tryskám umožnilo opustit gravitační pole. Předpokládá se, že rotující černá díra má zvláštní časoprostorovou oblast - ergosféru, která se nachází mezi horizontem události a statickou mezí, tj. Hranici, pod níž tělo již nemůže být v klidu a pohybuje se směrem k rotaci černé díry.
V ergosféře probíhají procesy, které umožňují tělu extrahovat rotační energii černé díry, aby se dostalo dostatečného zrychlení. Podle Penroseova procesu se tělo může rozdělit na dvě části, z nichž jedna musí přesahovat horizont událostí. Pokud mají dva fragmenty určité rychlosti, zvláštní polohu vůči sobě navzájem a létají podél správných trajektorií, pak pád jednoho fragmentu přenáší energii na druhou část, která je větší než energie, kterou tělo původně mělo. Pro vnějšího pozorovatele to vypadá, jako by bylo tělo rozděleno na část s pozitivní energií a část s „negativní energií“, která, když klesá pod horizont, snižuje moment hybnosti černé díry. Výsledkem je, že první fragment letí z ergosféry a „odebírá“energii rotace černé díry.
Další mechanismus, nazývaný proces Blanford-Znaek, je poskytován magnetickým polem, které vytváří akreční disk. Vyžaduje také ergosféru, kde dochází k elektrickému poli a potenciálnímu rozdílu mezi rovníkem a póly černé díry. Jinými slovy, černá díra poněkud připomíná unipolární generátor, ale tento proces vyžaduje přítomnost kaskád párů elektron-pozitron.
Výsledky simulace ukázaly, že oba tyto procesy probíhají v ergosféře černé díry. Vědci simulovali chování plazmy, ve které srážky částic nehrají zvláštní roli, v přítomnosti silného gravitačního pole generovaného černou dírou. V důsledku toho se v systému začaly objevovat elektrony a pozitrony, které přispívaly k vytváření energie v elektromagnetickém poli, emitované ve formě proudů. Mezitím některé částice zjevně zpomalily rotaci černé díry, padaly za horizont událostí, tj. Měly „negativní energii“, podle Penroseova procesu. Takto získaná část energie byla však velmi malá.