Uma previsão nota¡vel da teoria da relatividade geral de Einstein - a teoria que conecta Espaço, tempo e gravidade - éque buracos negros rotativos tem enormes quantidades de energia disponí­veis para serem exploradas.

Nos últimos 50 anos, os cientistas tem tentado encontrar manãtodos para liberar esse poder. O fa­sico Nobel Roger Penrose teorizou que a desintegração de uma parta­cula poderia extrair energia de um buraco negro; Stephen Hawking propa´s que os buracos negros poderiam liberar energia por meio da emissão da meca¢nica qua¢ntica; enquanto Roger Blandford e Roman Znajek sugeriram o torque eletromagnético como o principal agente de extração de energia.

Agora, em um estudo publicado na revista Physical Review D , os fa­sicos Luca Comisso da Universidade de Columbia e Felipe Asenjo da Universidad Adolfo Ibanez, no Chile, encontraram uma nova maneira de extrair energia de buracos negros quebrando e reunindo linhas de campo magnético perto do horizonte de eventos , o ponto de onde nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional do buraco negro.

"Os buracos negros são comumente cercados por uma 'sopa' quente departículas de plasma que carregam um campo magnanãtico", disse Luca Comisso, cientista da Universidade de Columbia e primeiro autor do estudo.

"Nossa teoria mostra que quando as linhas do campo magnético se desconectam e se reconectam, da maneira certa, elas podem acelerar aspartículas de plasma para energias negativas e grandes quantidades de energia de buraco negro podem ser extraa­das."

Esta descoberta pode permitir aos astrônomos estimar melhor a rotação dos buracos negros, impulsionar as emissaµes de energia dos buracos negros e pode atéfornecer uma fonte de energia para as necessidades de uma civilização avana§ada, disse Comisso.

Comisso e Asenjo construa­ram sua teoria com base na premissa de que a reconexão de campos magnanãticos acelera aspartículas de plasma em duas direções diferentes. Um fluxo de plasma éempurrado contra o giro do buraco negro, enquanto o outro éimpulsionado na direção do buraco negro e pode escapar das garras do buraco negro, que libera energia se o plasma engolido pelo buraco negro tiver energia negativa.

 

"a‰ como se uma pessoa pudesse perder peso comendo doces com calorias negativas", disse Comisso, que explicou que essencialmente um buraco negro perde energia ao comerpartículas de energia negativa. "Isso pode parecer estranho", disse ele, "mas pode acontecer em uma regia£o chamada ergosfera, onde o conta­nuo do Espaço-tempo gira tão rápido que todos os objetos giram na mesma direção do buraco negro."

Dentro da ergosfera, a reconexão magnanãtica étão extrema que aspartículas de plasma são aceleradas a velocidades próximas da velocidade da luz.

Asenjo, professor de física da Universidad Adolfo Iba¡a±ez e co-autor do estudo, explicou que a alta velocidade relativa entre os fluxos de plasma capturados e os que escapam éo que permite ao processo proposto extrair grandes quantidades de energia do buraco negro.

"Calculamos que o processo de energização do plasma pode atingir uma eficiência de 150 por cento, muito maior do que qualquer usina operando na Terra", disse Asenjo. "Alcana§ar uma eficiência superior a 100 por cento épossí­vel porque os buracos negros vazam energia, que édistribua­da gratuitamente para o plasma que escapa do buraco negro."

O processo de extração de energia idealizado por Comisso e Asenjo pode já estar operando em um grande número de buracos negros. Pode ser isso que estãocausando as erupções dos buracos negros - explosaµes poderosas de radiação que podem ser detectadas da Terra.

"Nosso maior conhecimento de como a reconexão magnanãtica ocorre nas proximidades do buraco negro pode ser crucial para guiar nossa interpretação das observações atuais e futuras dos buracos negros, como as do Event Horizon Telescope", disse Asenjo.

Embora possa parecer coisa de ficção cienta­fica, a mineração de energia de buracos negros pode ser a resposta para nossas necessidades futuras de energia.

"Daqui a milhares ou milhões de anos, a humanidade podera¡ sobreviver ao redor de um buraco negro sem aproveitar a energia das estrelas", disse Comisso. "a‰ um problema essencialmente tecnola³gico. Se olharmos para a física, não hánada que o impea§a."

O estudo, reconexão magnanãtica como um mecanismo de extração de energia de buracos negros girata³rios, foi financiado pela iniciativa Windows on the Universe da National Science Foundation, NASA e pelo Fundo Nacional de Desenvolvimento Cienta­fico e Tecnola³gico do Chile.

Vyacheslav (Slava) Lukin, diretor do programa da NSF, disse que a Fundação visa catalisar novos esforços teóricos baseados em observações de fronteira em instalações como o EHT, reunindo física tea³rica e astronomia observacional sob o mesmo teto.

"Estamos ansiosos para a tradução potencial de estudos aparentemente esotanãricos da astrofa­sica dos buracos negros para o reino prático", disse Lukin.

"As ideias e conceitos discutidos neste trabalho são verdadeiramente fascinantes", disse Vyacheslav (Slava) Lukin, diretor de programa da National Science Foundation. Ele disse que a NSF tem como objetivo catalisar novos esforços teóricos baseados em observações de fronteira, reunindo física tea³rica e astronomia observacional sob o mesmo teto.

"Estamos ansiosos para a tradução potencial de estudos aparentemente esotanãricos da astrofa­sica de buracos negros para o reino prático", acrescentou.