Os alienígenas podem estar sugando energia dos buracos negros – e pode ser assim que identificamos os extraterrestres, dizem os cientistas.
Esta tecnologia de coleta de energia pode deixar rastros fora do horizonte de eventos de um buraco negro giratório – o limite além do qual a gravidade de um buraco negro se torna muito forte para que matéria e energia escapem. E o processo poderia explicar pelo menos algumas erupções de plasma, uma forma incandescente de gás carregado, que os cientistas já detectaram perto dessas enormes interrupções no tempo e no espaço. um novo estudo publicado em 13 de janeiro na revista Physical Review D propõe.
E embora seja apenas uma ideia de ficção científica no momento – acredita-se que o buraco negro mais próximo de nós esteja a mais de 1.000 anos-luz de distância, o que é muito longe para ser alcançado em muitas vidas humanas – se os astrofísicos pudessem descobrir um método de explorar esses gigantes cósmicos, os buracos negros giratórios podem se tornar uma fonte quase ilimitada de energia para uma civilização tecnologicamente avançada.
O co-autor do estudo, o astrofísico Luca Comisso, da Universidade de Columbia, em Nova York, disse que o próximo passo será descobrir como a extração deliberada de energia de um buraco negro pode parecer para observadores distantes.
Fazer isso permitiria aos terráqueos potencialmente detectar civilizações alienígenas distantes, disse Comisso ao Live Science.
“Fizemos apenas a física neste artigo”, disse ele. “Mas agora estou trabalhando com um colega meu para aplicar isso à realidade, para procurar civilizações, para tentar ver que tipo de sinal você precisaria procurar.”
Buracos negros girando
Esta é a quarta vez em 50 anos que uma nova maneira de sugar energia de um buraco negro em rotação foi proposta. O mais famoso é um estudo de 1969 do renomado físico Roger Penrose, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 2020 por seu trabalho sobre buracos negros.
Ele propôs um mecanismo conhecido como processo Penrose, no qual uma partícula se quebra em duas ao lado de um buraco negro girando próximo à velocidade da luz. Parte da partícula então cai através da ergosfera, uma região caótica do espaço-tempo fora do horizonte de eventos do buraco negro, antes de cair no próprio buraco negro.
“Como o buraco negro gira tão rápido, ele arrasta o espaço-tempo como um vórtice”, disse Comisso.
De acordo com os cálculos, os objetos que caem nesta ergosfera podem ter energia negativa, o que não é possível em nenhum outro lugar do universo. “Esta é a única região minúscula onde isso pode acontecer”, disse Comisso.
E porque adicionar uma partícula com energia negativa a um buraco negro é equivalente a extrair energia dele, os alienígenas poderiam efetivamente explorar a energia do buraco negro, capturando a parte da partícula que escapou da intensa gravidade do buraco negro, disse ele. “É como alimentar o buraco negro com energia negativa.”
Enquanto em seu estudo original, Penrose considerou apenas uma única partícula que se divide em duas, a pesquisa mais recente considera plasmas de tamanho astronômico gerados no disco de acreção ao redor de um buraco negro – o disco frequentemente massivo e superaquecido de matéria condenada que orbita a maioria dos buracos negros . Como os plasmas têm um grande número de partículas, eles podem produzir quantidades correspondentemente enormes de energia.
Em teoria, os buracos negros também “evaporam” com o tempo, emitindo radiação de Hawking – um conceito de mecânica quântica proposto pelo físico Stephen Hawking – mas esse processo é muito fraco para ter sido detectado, disse Comisso.
Reconexões magnéticas
Comisso e o co-autor Felipe Asenjo, astrofísico da Universidad Adolfo Ibáñez em Santiago, Chile, sugerem que os plasmas para extrair energia de um buraco negro em rotação são criados por eventos de “reconexão magnética” – onde intensas linhas de campo magnético se entrelaçam, se rompem e se unem – fora de seu horizonte de eventos.
As reconexões magnéticas são comumente vistas nas superfícies de estrelas como o nosso Sol, onde liberam uma tremenda quantidade de energia como chamas de plasma que se movem em direções diametralmente opostas, disse Comisso.
Enquanto as chamas de plasma criadas nas estrelas caem de volta para a estrela ou voam para o espaço, a ergosfera de um buraco negro em rotação significaria que um jato de plasma em queda poderia adquirir energia negativa, enquanto seu jato de escape correspondente ganha energia adicional, efetivamente do preto buraco em si, disse ele.
O novo estudo desafia uma teoria de 1977 para extrair energia de buracos negros proposta pelos astrofísicos Roger Blandford e Roman Znajek. Eles sugeriram que os campos magnéticos próximos a um buraco negro giratório não se reconectam, mas, em vez disso, geram um momento angular adicional no jato de plasma que escapa – um tipo de “torque eletromagnético”.
Tanto a nova teoria quanto a teoria de Blandford-Znajek podem agora ser testadas para determinar qual é a mais eficaz para extrair energia de um buraco negro em rotação, disse Comisso.
“No futuro, as pessoas farão simulações de supercomputador de ambos os casos e poderá haver uma comparação”, disse ele. “Mas, no momento, não está claro.”
Qualquer que seja a teoria que se mostre correta, ela pode ajudar os astrônomos a estimar melhor a taxa de rotação dos buracos negros e quantificar a energia emitida por jatos de plasma perto de seus horizontes de eventos, disse ele.
Publicado em 28/01/2021 12h19
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