M. Weiss / CfA
Galáxias alimentadas por buracos negros, chamadas blazares, são das fontes mais comuns detectadas pelo Fermi da NASA
Alienígenas podem estar sugando energia de buracos negros e pode ser assim que detectaríamos os extraterrestres, cientistas afirmam.
Essa tecnologia de coleta de energia poderia deixar vestígios 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 a matéria e a energia escaparem. E o processo poderia explicar pelo menos algumas chamas de plasma, gás branco e quente carregado, que os cientistas já detectaram perto dessas enormes interrupções no tempo e no espaço como propõe um novo estudo publicado em 13 de janeiro na revista Physical Review D.
E embora seja apenas uma ideia de ficção científica no momento — o buraco negro mais próximo de nós está a mais de mil anos-luz de distância, o que é muito longe para ser alcançado durante muitas vidas humanas — se os astrofísicos descobrissem um método de tocar esses monstros cósmicos, buracos negros rotativos poderiam se tornar uma fonte quase ilimitada de energia para uma civilização tecnologicamente avançada, de acordo com o portal Space.
O coautor do estudo, o astrofísico Luca Comisso, da Universidade de Columbia, em Nova York, disse que o próximo passo será descobrir como a energia extraída de um buraco negro poderia aparentar para observadores distantes.
Isso permitiria nos permitiria detectar em potencial civilizações alienígenas distantes.
“Nós só calculamos a física neste artigo”, disse ele. “Mas agora estou trabalhando com um colega meu para aplicar isso à realidade, procurar civilizações, tentar ver que tipo de sinal deveríamos procurar.”
Buracos negros girando
Esta é a quarta vez em 50 anos que uma nova maneira de sugar energia de um buraco negro giratório 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 divide em duas ao lado de um buraco negro giratório perto da 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.
“I buraco negro gira tão rápido que arrasta o espaço-tempo como um vórtice”, disse Comisso.
De acordo com os cálculos, 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 como adicionar uma partícula com energia negativa a um buraco negro equivale a extrair energia dele, os alienígenas poderiam efetivamente tocar 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 tamanhos astronômicos gerados no disco de acreção em torno de um buraco negro; o disco muitas vezes maciço e super-quente de matéria condenada que orbita a maioria dos buracos negros. Como os plasmas têm um enormes números de partículas, eles poderiam produzir quantidades correspondentemente enormes de energia.
Em teoria, os buracos negros também “evaporam” ao longo do tempo ao emitirem radiação Hawking — um conceito da mecânica quântica proposto pelo físico Stephen Hawking — mas esse processo é muito fraco para ainda ter sido detectado, disse Comisso.
Reconexões magnéticas
Comisso e o coautor Felipe Asenjo, astrofísico da Universidade Adolfo Ibáñez, em Santiago, Chile, sugerem que para extrair energia de um buraco negro giratório os plasmas são criados por eventos de “reconexão magnética” — onde linhas de campo magnético intensos se emaranham, quebram e reconectam — fora de seu horizonte de eventos.
Reconexões magnéticas são comumente vistas nas superfícies de estrelas como o nosso sol, onde liberam enormes quantidades de energia como erupções plasmáticas que se movem em direções diametralmente opostas, disse Comisso.
Enquanto as chamas de plasma criadas nas estrelas caem de volta para a estrela ou saem para o espaço, a ergosfera de um buraco negro rotativo poderia adquirir energia negativa, enquanto seu jato de fuga correspondente ganha energia adicional, efetivamente a partir do próprio buraco negro, disse ele.
O novo estudo desafia uma teoria de 1977 para extrair energia de buracos negros proposto pelos astrofísicos Roger Blandford e Roman Znajek. Eles sugeriram que os campos magnéticos perto de um buraco negro giratório não se reconectam, mas, em vez disso, geram um impulso angular adicional no jato de plasma que escapa; um tipo de “torque eletromagnético”.
Tanto a nova teoria quanto a teoria de Blandford-Znajek poderiam agora ser testadas para determinar qual é a mais eficaz para extrair energia de um buraco negro rotativo, disse Comisso.
“No futuro, as pessoas farão simulações de supercomputadores de ambos os casos e pode ocorrer uma comparação”, disse ele. “Mas no momento, não está claro.”
Qualquer que seja a teoria que se prove correta, poderia ajudar os astrônomos a estimar melhor a taxa de rotação dos buracos negros e quantificar a energia gerada pelos jatos de plasma perto de seus horizontes de eventos, disse ele.
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