Vedci z Národného laboratória Lawrence Berkeley prišli na to, ako sa dá energia extrahovať z rotujúcej čiernej diery, aby sa častice urýchlili na rýchlosť blízku svetlu. Výsledky simulácie ukázali, že čierna diera produkuje „negatívnu energiu“procesom Penrose, ktorý zrýchľuje telo blízko horizontu udalostí. Uvádza to Science Alert.
Je známe, že čierne diery, ktoré majú akrečný disk, generujú prúdy (prúdy) relativistickej plazmy unikajúce z pólov. Pretože čierna diera má silnú príťažlivosť, vedci vyvinuli niekoľko hypotéz o tom, odkiaľ energia pochádza, čo umožňuje prúdom opustiť gravitačné pole. Predpokladá sa, že rotujúca čierna diera má špeciálnu oblasť časopriestoru - ergosféru, ktorá sa nachádza medzi horizontom udalosti a statickým limitom, to znamená hranicu, pod ktorou už telo nemôže byť v pokoji, a pohybuje sa smerom k rotácii čiernej diery.
V ergosfére prebiehajú procesy, ktoré umožňujú telu extrahovať rotačnú energiu čiernej diery, aby sa zabezpečilo dostatočné zrýchlenie. Podľa Penroseovho procesu sa telo môže rozdeliť na dve časti, z ktorých jedna musí spadnúť za horizont udalostí. Ak majú dva úlomky určité rýchlosti, zvláštnu polohu vo vzťahu k sebe a letia pozdĺž správnych trajektórií, potom pád jedného úlomku prenesie energiu druhej časti, väčšiu ako energia, ktorú telo pôvodne vlastnilo. Z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa to vyzerá, akoby bolo telo rozdelené na časť s pozitívnou energiou a časť s „negatívnou energiou“, ktorá pri poklese za horizont znižuje uhlovú hybnosť čiernej diery. Výsledkom je, že prvý fragment letí z ergosféry, pričom „berie“energiu rotácie čiernej diery.
Ďalší mechanizmus nazývaný proces Blanford-Znaek poskytuje magnetické pole, ktoré vytvára akréčný disk. Vyžaduje si to aj ergosféru, v ktorej sa vyskytne elektrické pole a potenciálny rozdiel medzi rovníkom a stožiarmi čiernej diery. Inými slovami, čierna diera trochu pripomína unipolárny generátor, ale tento proces vyžaduje prítomnosť kaskád párov elektrón-pozitrón.
Výsledky simulácie ukázali, že oba tieto procesy prebiehajú v ergosfére čiernej diery. Vedci simulovali správanie sa plazmy, pri ktorej zrážky častíc nehrajú zvláštnu úlohu, v prítomnosti silného gravitačného poľa vytvoreného čiernou dierou. Výsledkom bolo, že sa v systéme začali objavovať elektróny a pozitróny, ktoré prispievali k vytváraniu energie v elektromagnetickom poli emitovanom vo forme prúdov. Medzitým niektoré častice zrejme spomalili rotáciu čiernej diery a spadli za horizont udalostí, čo znamená, že mali „negatívnu energiu“podľa Penroseovho procesu. Takto získaný podiel energie bol však veľmi malý.