Uji Lapangan Menunjukkan Ketepatan Teknologi Pelacakan Pemadam Kebakaran yang Mendobrak

Bisakah kita memanfaatkan energi dari lubang hitam?


Newswise – Prediksi luar biasa dari teori relativitas umum Einstein – teori yang menghubungkan ruang, waktu, dan gravitasi – adalah bahwa lubang hitam yang berputar memiliki sejumlah besar energi yang tersedia untuk dimanfaatkan.

Selama 50 tahun terakhir, para ilmuwan telah mencoba menemukan metode untuk melepaskan kekuatan ini. Fisikawan Nobel Roger Penrose berteori bahwa disintegrasi partikel dapat menarik energi dari lubang hitam; Stephen Hawking mengusulkan bahwa lubang hitam dapat melepaskan energi melalui emisi mekanis kuantum; sedangkan Roger Blandford dan Roman Znajek menyarankan torsi elektromagnetik sebagai agen utama ekstraksi energi.

Sekarang, dalam studi yang dipublikasikan di jurnal Review Fisik D, fisikawan Luca Comisso dari Universitas Columbia dan Felipe Asenjo dari Universidad Adolfo Ibanez di Chili, menemukan cara baru untuk mengekstraksi energi dari lubang hitam dengan memutus dan menggabungkan kembali garis medan magnet di dekat cakrawala peristiwa, titik di mana tidak ada, bahkan cahaya, dapat lolos dari tarikan gravitasi lubang hitam.

“Lubang hitam biasanya dikelilingi oleh ‘sup’ partikel plasma panas yang membawa medan magnet,” kata Luca Comisso, ilmuwan peneliti di Universitas Columbia dan penulis pertama studi tersebut.

“Teori kami menunjukkan bahwa ketika garis-garis medan magnet terputus dan terhubung kembali, dengan cara yang benar, mereka dapat mempercepat partikel plasma menjadi energi negatif dan sejumlah besar energi lubang hitam dapat diekstraksi.”

Penemuan ini memungkinkan para astronom untuk memperkirakan putaran lubang hitam dengan lebih baik, mendorong emisi energi lubang hitam, dan bahkan mungkin menyediakan sumber energi untuk kebutuhan peradaban maju, kata Comisso.

Comisso dan Asenjo membangun teori mereka pada premis bahwa menghubungkan kembali medan magnet mempercepat partikel plasma dalam dua arah yang berbeda. Satu aliran plasma didorong melawan perputaran lubang hitam, sementara aliran lainnya didorong ke arah putaran dan dapat lepas dari cengkeraman lubang hitam, yang melepaskan daya jika plasma yang tertelan oleh lubang hitam memiliki energi negatif.

“Ini seperti seseorang bisa menurunkan berat badan dengan makan permen berkalori negatif,” kata Comisso, yang menjelaskan bahwa pada dasarnya lubang hitam kehilangan energi dengan memakan partikel berenergi negatif. “Ini mungkin terdengar aneh,” katanya, “tetapi ini bisa terjadi di wilayah yang disebut ergosfer, di mana kontinum ruangwaktu berputar begitu cepat sehingga setiap objek berputar ke arah yang sama dengan lubang hitam.”

Di dalam ergosfer, rekoneksi magnet sangat ekstrim sehingga partikel plasma dipercepat dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya.

Asenjo, profesor fisika di Universidad Adolfo Ibáñez dan rekan penulis dalam studi tersebut, menjelaskan bahwa kecepatan relatif yang tinggi antara aliran plasma yang ditangkap dan keluar adalah hal yang memungkinkan proses yang diusulkan untuk mengekstrak sejumlah besar energi dari lubang hitam.

“Kami menghitung proses pemberian energi plasma bisa mencapai efisiensi 150 persen, jauh lebih tinggi dari pembangkit listrik manapun yang beroperasi di bumi,” kata Asenjo. “Mencapai efisiensi lebih dari 100 persen adalah mungkin karena lubang hitam mengeluarkan energi, yang diberikan secara gratis ke plasma yang keluar dari lubang hitam.”

Proses ekstraksi energi yang dibayangkan oleh Comisso dan Asenjo mungkin sudah beroperasi di sejumlah besar lubang hitam. Mungkin itulah yang mendorong flare lubang hitam – semburan radiasi yang kuat yang dapat dideteksi dari Bumi.

“Peningkatan pengetahuan kami tentang bagaimana rekoneksi magnetik terjadi di sekitar lubang hitam mungkin penting untuk memandu interpretasi kami atas pengamatan teleskop lubang hitam saat ini dan di masa depan, seperti yang dilakukan oleh Teleskop Event Horizon,” kata Asenjo.

Meskipun kedengarannya seperti fiksi ilmiah, menambang energi dari lubang hitam bisa menjadi jawaban untuk kebutuhan daya masa depan kita.

“Ribuan atau jutaan tahun dari sekarang, umat manusia mungkin dapat bertahan hidup di sekitar lubang hitam tanpa memanfaatkan energi dari bintang,” kata Comisso. “Ini pada dasarnya adalah masalah teknologi. Jika kita melihat fisika, tidak ada yang mencegahnya.”

Studi tersebut, Magnetic reconnection sebagai mekanisme untuk ekstraksi energi dari lubang hitam yang berputar, didanai oleh the National Science Foundation’s Windows on the Universe, NASA, dan National Fund for Scientific and Technological Development Chile.

Vyacheslav (Slava) Lukin, direktur program di NSF, mengatakan bahwa yayasan bertujuan untuk mengkatalisasi upaya teoretis baru berdasarkan pengamatan perbatasan di fasilitas seperti EHT, menyatukan fisika teoretis dan astronomi pengamatan di bawah satu atap.

“Kami menantikan terjemahan potensial dari studi yang tampaknya esoterik tentang astrofisika lubang hitam ke dalam ranah praktis,” kata Lukin.

“Ide dan konsep yang dibahas dalam karya ini benar-benar menarik,” kata Vyacheslav (Slava) Lukin, direktur program di National Science Foundation. Dia mengatakan NSF bertujuan untuk mengkatalisasi upaya teoretis baru berdasarkan pengamatan perbatasan, menyatukan fisika teoretis dan astronomi pengamatan di bawah satu atap.

“Kami menantikan terjemahan potensial dari studi yang tampaknya esoterik tentang astrofisika lubang hitam ke dalam ranah praktis,” tambahnya.

###


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author