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baccarat:外星人舔食黑洞能量可能存在两种方式

admin3个月前115

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原题目:外星人舔食黑洞能量可能存在两种方式

翻译:JackTong

校对:刘峰

美编:况宇庭

后台:

从行星上目视黑洞的设想图

这种网络能量的手段可能会在自旋黑洞的事宜视界之外留下踪迹。在该边界内,黑洞的引力是如此之强,以至于物质和能量都无法逃逸。这种征象至少可以部门注释科学家们早已在黑洞这一类时空高度不稳定的区域四周发现的等离子体耀斑。1月13日揭晓在美国物理学会Physical Review D期刊上的一项新研究提出了这一想法。

现在这只是一个很科幻的想法,由于离我们最近的黑洞距离我们都跨越一千光年。只管在可以预见的未来,人类可能都无法行使这些庞然巨兽的能量,旋转黑洞确实可能成为高级文明取之不尽的能量泉源。

该研究的合著者,位于纽约的哥伦比亚大学的天体物理学家卢卡·科米索(Luca Comisso)说,下一步将是弄清我们若何能够发现外星人从黑洞中提取能量的方式。

科米索告诉记者,人类将有可能借此发现遥远的外星文明。

“我们在这篇论文中只讨论了理论部门。”他示意:“然则我现在正在与我的一位同事互助,实验将理论应用于现实以寻找地外文明,并试图领会我们需要找到怎样的信号。”

自旋黑洞

科幻电影《星际穿越》中泛起的设想黑洞

这是50年来科学家们第四次提出从自旋黑洞中吸收能量的新方式。最著名研究是由物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)于1969年所提出的,他因在黑洞上的事情而获得2020年诺贝尔物理学奖。

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他提出了一种称为彭罗斯历程(Penrose Process)的机制。凭据这个机制,一个粒子在一个以靠近光速自旋的黑洞旁边将会破裂成两半。然后,在坠入黑洞的事宜视界之前,部门粒子将落入一个被称为能层(ergosphere)的时空混沌区域。

“由于黑洞旋转太快,它像漩涡一样扰动了时空,”科米索说。

凭据盘算,落入能层的物体可能具有负能量,这在宇宙中的其他任何地方都是不可能的。 “能层是唯一可能发生这种情形的细小空间。”科米索示意。

他说,由于向黑洞中添加带负能量的粒子相当于从黑洞中提取能量,因此外星人可以通过捕捉逃离黑洞壮大引力的另外一半粒子来开采黑洞的能量。 “就像给黑洞喂食负能量一样。”

彭罗斯(Penrose)在最初的研究中只思量了一个分裂为两半的粒子,而最新的研究则包罗了在黑洞周围的伟大、炽热的吸积盘中发生数目伟大的等离子体。由于等离子体包罗大量的粒子,响应地它们可以发生大量的能量。

从理论上讲,黑洞还会通过霍金辐射而逐渐“蒸发”。但这一历程太微弱,至今尚未被探测到。

磁重联

人类拍摄的第一张黑洞照片,橘黄色吸积盘清晰可见

科米索的合著者、智利圣地亚哥阿道夫·伊巴涅斯大学的天体物理学家费利佩·阿森霍(Felipe Asenjo)提出,从自旋黑洞中提取能量的等离子体是由“磁重联”征象导致的,即强磁场线纠缠、断裂并在事宜视界外重新连系。

科米索称,磁重联通常见于像太阳一样的恒星外面。在这种机制作用下,当等离子耀斑沿完全相反的偏向移动时,它们会释放出大量能量。

一般而言,在恒星上发生的等离子耀斑最终会回落到恒星或喷射进入太空,但由于黑洞中能层的存在,回落的等离子流会带有负能量,而另一半逃逸流则从黑洞中获得了更多能量。

这项新研究质疑了1977年天体物理学家罗杰·布兰福德(Roger Blandford)和罗曼·扎纳克(Roman Znajekek)提出的从黑洞中提取能量的理论。他们声称旋转的黑洞四周的磁场不会重联,而是会在逃逸的等离子流中发生分外的角动量,即“电磁扭矩”。

科米索示意,只有在两种情形都获得测试后,才气确定哪种方式能够最有效地从旋转的黑洞中提取能量。

“未来,人们将使用超级盘算机对这两种情形举行模拟,而且加以对照。” 他说:“然则现在,情形尚不明晰。”

科米索示意,无论哪种理论最终获得了证实,它都可以辅助天文学家们更好地估算黑洞的自旋速率,并更好地确定黑洞在事宜视界释放的能量巨细。

王延昕

微信民众号:astronomycn

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