Для отримання ядерної енергії можна використовувати чорні діри: як це можливо

Автори нового дослідження, представленого на сервері препринтів arXiv, вважають, що теоретично отримати ядерну енергію можна за допомогою дуже маленьких чорних дір. Фізики припускають, що ці найщільніші об'єкти у Всесвіті можуть працювати як акумуляторні батареї та ядерні реактори. У такий спосіб можна отримати енергію в масштабі гігаелектронвольт. Але цю енергію можна отримати не з внутрішньої частини чорної діри, а з її зовнішньої частини, там, де є найсильніша гравітація у Всесвіті, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки

Наразі астрофізики вважають, що у Всесвіті перебуває незліченна безліч чорних дір різної маси. Одні можуть мати масу, що перевищує масу Сонця в 5 разів, а інші — в 10 млрд разів. Тобто діапазон мас чорних дір дуже великий. Водночас, згідно з наявними теоріями, у Всесвіті існують неймовірно маленькі, вони можуть мати навіть субатомні розміри, чорні діри, які називаються первинними.

Якщо чорні діри зоряної маси з'являються внаслідок смерті масивних зірок, то первинні чорні діри з'явилися з дуже щільних ділянок первинної плазми, що заповнила Всесвіт незабаром після його появи. Автори нового дослідження вважають, що саме ці первинні чорні діри можна використовувати як джерела енергії.

Якщо батареї перетворюють не електричну енергію на електричну, а ядерні реактори використовують ядерні реакції для виробництва енергії, то дуже маленькі чорні діри теоретично можуть робити і те, і інше, вважають учені. Автори вважають, що можна використовувати сильну гравітацію чорних дір для створення електричної енергії, і ці об'єкти можна використовувати як батарею, що перезаряджається.

Водночас ученим відомо, що чорні діри втрачають свою масу через випромінювання Гокінга. Втрата маси відбувається через взаємодію між горизонтом подій чорної діри і квантовими полями, які її оточують. Якщо ж чорна діра має дуже маленький розмір, то вона занадто швидко втрачає свою масу і може повністю випаруватися за дуже короткий час. З іншого боку, маленька чорна діра може надто швидко поглинати матерію, що ускладнює вилучення будь-чого з простору навколо неї.

Але вчені вважають, що первинна чорна діра розміром з атом і масою від 10*15 до 10*18 кг, якщо її наповнюють заряджені частинки, може виробляти електричну енергію, яку можна витягти. Автори дослідження вважають, що чорна діра може перетворити 25% вхідної маси на енергію.

Учені вважають, що така чорна діра може мати таку саму ефективність, як ядерний реактор. Розрахунки показують, що поруч із чорною дірою 25% маси альфа-частинок, які утворилися внаслідок радіоактивного розпаду, можуть перетворитися на кінетичну енергію.

Але поки що цю гіпотезу не можна перевірити. Адже невідомо, чи точно існують ці первинні чорні діри, а по-друге, незрозуміло, як їх контролювати, щоб отримати необхідну енергію. Автори дослідження кажуть, що теоретична можливість такого процесу існує.

Як уже писав Фокус, вчені розповіли, як помирають чорні діри. Астрономи кажуть, що смерть чорних дір відрізняється від їхнього вибухового народження.