Pozyskiwanie energii z czarnych dziur o krok bliżej. Wszystko dzięki zaobserwowanej eksplozji

Przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury jest tak potężne, że nie może mu uciec nawet światło, które znajdzie się za granicą tzw. horyzontu zdarzeń. Obiekty te generują jednak ogromne ilości energii, którą można by teoretycznie pobrać z ergoobszaru znajdującego się tuż za zewnętrzną stroną horyzontu zdarzeń.

Pierwotnie zostało to opisane jedynie teoretycznie, a następnie udało się udowodnić tę zależność w ramach eksperymentu. Teraz natomiast doszło do obserwacji, która mogłaby stanowić dowód na to, że pozyskiwanie energii z czarnych dziur jest jak najbardziej realne. Kluczowy okazał się rozbłysk GRB 190114C, mający moc około biliona elektronowoltów i pochodzący z odległości 4,5 miliarda lat świetlnych.

Ustalenia w tej sprawie, opublikowane na łamach Astronomy & Astrophysics, sugeruje, że wyrzuty promieniowania gamma generują ogromne ilości energii na przestrzeni zaledwie kilku sekund. Zdaniem naukowców, do napędzania tych zjawisk przyczyniają się czarne dziury o masie gwiazdowej. W zeszłym roku Remo Ruffini z International Center for Relativistic Astrophysics Network oraz jego współpracownicy ogłosili, że mechanizm może być oparty na hipernowych związanych z układami podwójnymi.

Pozyskiwanie energii z czarnych dziur to nadal odległa perspektywa, ale wydaje się możliwa do zrealizowania

Cały proces zaczyna się od układu podwójnego, składającego się z gwiazdy złożonej z węgla i tlenu, będącej u kresu swojego istnienia. Drugim z obiektów jest natomiast gwiazda neutronowa. Kiedy pierwszy obiekt staje się supernową, wyrzucona przez niego materia może zostać pochłonięta przez kosmicznego towarzysza. W ten sposób gwiazda neutronowa przekracza punkt masy krytycznej i przyjmuje formę czarnej dziury, która z prędkością bliską prędkości światła wystrzeliwuje wiązkę promieni gamma oraz strumienie materii.

Obserwując GRB 190114C, naukowcy odnotowali, że tamtejszy mechanizm był niemal identyczny. Część materii wyrzuconej z supernowej opada na gwiazdę neutronową, wytwarzając promieniowanie rentgenowskie, które zostało zaobserwowane przez teleskop Swift. Zdaniem Ruffiniego powstała w tym czasie energia, dostępna w ergosferze, mogłaby zostać z niej pobrana. Jak to możliwe? Obracająca się czarna dziura, oddziałując z otaczającym ją polem magnetycznym, wytwarza pole elektryczne, które przyspiesza elektrony, co prowadzi do powstawania wysokoenergetycznego promieniowania.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News