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Se podrá aprovechar la energía de los agujeros negros

La enorme cantidad de energía comprimida en los agujeros negros se puede aprovechar rompiendo y luego reuniendo líneas de campo magnético ubicadas cerca del horizonte de eventos, el punto desde el cual ni siquiera la luz puede escapar de la atracción gravitacional de un agujero negro.

Un nuevo estudio realizado por científicos estadounidenses y chilenos sostiene que será posible aprovechar la gran cantidad de energía existente en los agujeros negros, una alternativa que ha sido objeto de diferentes teorías en el pasado. Ahora, los especialistas sostienen que será realidad mediante la reconexión de líneas de campo magnético localizadas en el llamado horizonte de eventos, el área límite donde es imposible, incluso para la luz, evitar la atracción gravitacional del agujero negro.

Como se explica en un comunicado, una predicción extraída de la teoría de la relatividad general de Einstein indica que los agujeros negros en rotación poseen enormes cantidades de energía disponible para aprovechar.  Por este motivo, en las últimas cinco décadas han surgido múltiples interpretaciones y teorías que han buscado métodos efectivos para liberar este poder energético.

Por ejemplo, el físico Roger Penrose teorizó que se podría extraer energía a partir de la desintegración de una partícula de un agujero negro. En tanto, Stephen Hawking propuso que una espontánea emisión cuántica era la clave para lograr que estos colosales agujeros liberaran su energía. Por su parte, Roger Blandford y Roman Znajek sostuvieron que la gran alternativa para extraer energía de estas estructuras era el denominado par electromagnético.

La nueva teoría, desarrollada por los físicos Luca Comisso, de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, y Felipe Asenjo, de la Universidad Adolfo Ibáñez en Chile, aborda una solución diferente. Los científicos explican, en un artículo publicado en la revista Physical Review D, que la clave para extraer la energía de los agujeros negros se encuentra en su campo magnético.

Cinturón magnético

Un especie de “brebaje” a máxima temperatura y compuesto por partículas de plasma rodea a los agujeros negros. Ese cinturón caliente posee un campo magnético, en el cual para los investigadores estaría la clave de su aprovechamiento energético. ¿Cómo se estructuraría la estrategia para liberar la energía?

La teoría desarrollada por los físicos en la nueva investigación sostiene que, cuando las líneas del campo magnético indicado previamente se desconectan y se vuelven a conectar de la forma indicada, generan un aceleramiento de las partículas de plasma ubicadas en el cinturón que rodea al agujero negro. Este fenómeno permitiría extraer grandes cantidades de energía de esa región finita del espacio.

La reconexión de los campos magnéticos acelera las partículas de plasma en dos direcciones diferentes. Un flujo de plasma lo hace en sentido contrario al giro del agujero negro, mientras que el otro actúa en la dirección opuesta, o sea a favor del giro. Esto le permite “escapar” de la atracción del agujero negro y liberar energía.

Energía negativa

Esencialmente, un agujero negro pierde energía al “comer” partículas de energía negativa. Ese sería el fenómeno que ocurriría en la reconexión de los campos magnéticos explicada con anterioridad. Los científicos lo expresan con un ejemplo concreto: sería similar a si una persona podría perder peso comiendo dulces con calorías negativas.

Lejos de ser una utopía irrealizable, los físicos estiman que el proceso de energización del plasma puede alcanzar una eficiencia de alrededor del 150 por ciento, muy superior a los indicadores logrados por cualquier planta energética que opere actualmente en el planeta.

Los científicos fueron un poco más allá: según su teoría, podría ser posible que esta nueva fuente energética cubra las necesidades de una civilización avanzada. ¿La energía del futuro llegará desde los agujeros negros?

Referencia

Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes. Luca Comisso and Felipe A. Asenjo. Physical Review D (2021).DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.023014

Foto: John Paul Summers en Unsplash.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

2 comentarios

  • Señor Director: Es mi deseo que conozca mi opinión sobre el escrito anterior sobre los agujeros negros,aquí lo expongo:En mi opinión los agujeros negros solamente sirven para alimentar a la galaxia con los gases que esta necesita obtener,pero no se puede extraer la energía de esos agujeros negros,porque no es esa su función. Porque lo que comenta el astrofísico Doctor Penrose y otros como él:»no tiene pies ni cabeza»: es un despropósito,para la Física y la Astronomía…
    P.D.
    A la espera de su esperada contestación…Saludos cordiales.Henry Rees.