Un nou studiu sugerează că am putea folosi găurile negre drept surse de energie nucleară

Potrivit lui Zhan-Feng Mai și Run-Qiu Yang de la Universitatea Tianjin din China, găurile negre minuscule ar putea fi folosite teoretic ca sursă de energie. Calculele arată că aceste obiecte ar putea funcționa ca baterii reîncărcabile și reactoare nucleare, furnizând energie la scară de gigaelectronvolți.

De fapt, energia extrasă nu provine din interiorul găurii negre, ci chiar din afara sa: cele mai puternice concentrații de gravitație cunoscute în Univers.

• Test de cultură generală. Ce este entropia?
• Pentru prima dată, fizicienii au „încurcat” doi atomi în mișcare, validând o teorie cuantică

Cercetătorii cred că Universul nostru este plin de găuri negre, dar acestea nu sunt întotdeauna ușor de observat. Ceea ce s-a descoperit sugerează că aceste obiecte misterioase au o masă care variază de la aproximativ de cinci ori masa Soarelui la zeci de miliarde de mase solare.

Dar mai există o altă categorie de greutate a găurilor negre – cel puțin teoretic. Acestea sunt găurile negre primordiale, iar ele pot fi minuscule din punct de vedere spațial, până la dimensiuni subatomice.

În timp ce găurile negre de masă stelară se formează din miezurile prăbușite ale unor stele masive moarte, se crede că găurile negre primordiale s-au format din supradensități în plasma primordială care a umplut Universul după Big Bang.

Energia extrasă nu provine din interiorul găurii negre

Nu știm dacă găurile negre primordiale există sau nu, dar dacă există, ele deschid o mulțime de posibilități. Una dintre ele este materia întunecată, pentru care găurile negre primordiale au fost considerate un candidat atractiv.

O baterie transformă energia neelectrică în energie electrică. Un reactor nuclear exploatează puterea reacțiilor nucleare pentru a produce energie. Iar o mică gaură neagră, susțin Mai și Yang, ar putea teoretic să le facă pe amândouă.

„Pornind de la faptul că gaura neagră are o forță gravitațională extrem de puternică, apare o întrebare interesantă: luând în considerare, cel puțin teoretic, am putea folosi forța gravitațională a găurilor negre pentru a genera energie electrică, adică să folosim găurile negre ca baterii?”, scriu ei în lucrarea lor.

Acum, există o problemă cu găurile negre foarte mici: radiația Hawking. Aceasta este masa pierdută de o gaură neagră din cauza interacțiunii dintre orizontul de evenimente al găurii negre și câmpurile cuantice din vecinătatea sa. Cu cât gaura neagră este mai mică, cu atât masa se pierde mai repede prin intermediul radiației Hawking. Dacă o gaură neagră este suficient de mică, aceasta se va evapora complet relativ repede, scrie ScienceAlert.

Universul nostru este plin de găuri negre

De asemenea, este de așteptat ca o gaură neagră mică să înghită materia foarte repede, ceea ce ar face dificilă extragerea oricărui lucru din spațiul din jurul ei.

Mai și Yang și-au dat seama că ar putea reaproviziona și reîncărca o gaură neagră primordială peste o anumită masă în așa fel încât aceasta să producă energie electrică. O gaură neagră de mărimea unui atom cu o masă cuprinsă între 1015 și 1018 kilograme ar trebui să fie capabilă să producă această energie atunci când este realimentată cu particule încărcate.

La maximum, au calculat cercetătorii, gaura neagră poate converti 25% din masa de intrare în energie. Aceasta reprezintă o rată de eficiență de 25 la sută. Majoritatea panourilor solare disponibile în comerț au o rată de eficiență sub 23 la sută.

De asemenea, echipa a stabilit că o gaură neagră ar putea obține o eficiență similară cu cea a unui reactor nuclear. Ecuațiile lor au arătat că, în vecinătatea unei găuri negre primordiale, 25% din masa unei particule alfa, produsă prin dezintegrare radioactivă, poate fi transformată în energie cinetică.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescoapele NASA au descoperit o gaură neagră record

Prima gaură neagră fotografiată de omenire se învârte, au confirmat oamenii de știință

O gaură neagră supermasivă aruncă un jet de înaltă energie spre Pământ

O gaură neagră „devoratoare” de stele, descoperită de astronomi, este cea mai apropiată de Pământ