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Estudo sugere que é possível extrair energia de buracos negros

Cientistas da Universidade Columbia, nos EUA, propõem uma maneira de fazer isso: usar o campo magnético próximo ao "horizonte de eventos" do buraco.

Por Maria Clara Rossini
Atualizado em 20 jan 2021, 16h43 - Publicado em 20 jan 2021, 16h42

Os buracos negros podem guardar quantidades enormes de energia – e talvez seja possível extraí-la. Físicos como Stephen Hawking e Roger Penrose (vencedor do Nobel de 2020) já haviam proposto diferentes formas de fazer isso. Agora, um estudo publicado no periódico Physical Review D indica que a energia poderia ser extraída por meio do campo magnético próximo ao horizonte de eventos. 

O horizonte de eventos é o ponto a partir do qual a força gravitacional do buraco negro fica tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Em outras palavras, ele é seu limite visível. Em um buraco negro em rotação, o horizonte de eventos fica rodeado por partículas de plasma que giram em uma mesma direção, gerando um campo magnético na região.

A ideia do estudo é acelerar um par dessas partículas em direções opostas, em uma velocidade próxima à da luz. Enquanto uma delas é engolida pelo buraco negro, a outra ganha energia e segue no caminho contrário, conseguindo escapar do horizonte de eventos. Essa energia vem justamente do momento angular: a rotação do buraco negro. Para isso acontecer, essas partículas precisam estar na região externa ao horizonte de eventos, chamada ergosfera.

A proposta é usar o campo magnético do buraco negro para fazer isso. “Nossa teoria mostra que quando as linhas do campo magnético são desconectadas e se reconectam da maneira certa, elas podem acelerar as partículas de plasma em energias negativas, e é possível extrair grandes quantidades de energia do buraco negro”, disse  Luca Comisso, pesquisador da Universidade Columbia, em nota

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A partícula que vai em direção ao buraco negro adquire energia negativa, então o buraco perde energia quando a absorve. Já a outra sai do horizonte de eventos positivamente energizada, e é daí que seria possível extrair a energia do buraco negro. “É como se alguém pudesse perder peso comendo um doce com calorias negativas”, comparou Comisso. 

O trabalho dos pesquisadores é puramente teórico, claro. Não existe nenhuma tecnologia que permita essa extração de energia. Hipoteticamente, os buracos negros só poderiam ser usados como fonte de energia por uma civilização bem mais avançada.

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“Daqui milhares ou milhões de anos, a humanidade pode ser capaz de sobreviver orbitando um buraco negro e extraindo energia dele. É essencialmente um problema tecnológico, mas olhando pelo lado da física, não há nada que o impeça”, diz Comisso. Os pesquisadores pretendem fazer simulações utilizando supercomputadores.

O estudo também pode ajudar astrônomos do presente a estimar melhor a rotação de buracos negros e a energia emitida por eles. Pode ser, inclusive, que essa ejeção de partículas por meio do campo magnético já esteja acontecendo nos buracos negros. Esse pode ser o processo por trás das emissões de radiação detectadas na Terra.

“Entender como ocorre essa reconexão pode ser crucial para guiar as observações dos buracos negros, como as que são feitas pelo telescópio Event Horizon [que registrou a primeira foto de um buraco negro em 2019]”, diz o coautor Felipe Asenjo, da Universidade Adolfo Ibáñez, no Chile.

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