Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas zinātnieki ir izdomājuši, kā enerģiju var iegūt no rotējoša melnā cauruma, lai paātrinātu daļiņas līdz gandrīz gaismas ātrumam. Simulācijas rezultāti parādīja, ka melnais caurums caur "Penrose" procesu rada "negatīvu enerģiju", kas paātrina ķermeni netālu no notikuma horizonta. Par to ziņo Science Alert.
Ir zināms, ka melnie caurumi, kuriem ir akrecijas disks, rada relativistiskas plazmas strūklas (strūklas), kas izkļūst no poliem. Tā kā melnajam caurumam ir spēcīga pievilcība, zinātnieki ir izstrādājuši vairākas hipotēzes par to, no kurienes nāk enerģija, ļaujot strūklām iziet no gravitācijas lauka. Tiek uzskatīts, ka rotējošajam melnajam caurumam ir īpašs telpas-laika reģions - ergosfēra, kas atrodas starp notikuma horizontu un statisko robežu, tas ir, robežu, zem kuras ķermenis vairs nevar atrasties miera stāvoklī, un virzās uz melnā cauruma rotāciju.
Ergosfērā notiek procesi, kas ļauj ķermenim izdalīt melnā cauruma griešanās enerģiju, lai nodrošinātu sev pietiekamu paātrinājumu. Saskaņā ar Penrose procesu ķermenis var sadalīties divās daļās, no kurām vienai jābūt ārpus notikuma horizonta. Ja diviem fragmentiem ir noteikts ātrums, īpašs stāvoklis attiecībā pret otru un lido pa pareizo trajektoriju, tad viena fragmenta krišana pārnes otras daļas enerģiju, kas ir lielāka par enerģiju, kāda ķermenim sākotnēji piederēja. Ārējam novērotājam tas izskatās tā, it kā ķermenis būtu sadalīts daļās ar pozitīvu enerģiju un daļā ar "negatīvu enerģiju", kas, nokrītot aiz horizonta, samazina melnā cauruma leņķisko impulsu. Rezultātā pirmais fragments izlido no ergosfēras, "uzņemot" melnā cauruma rotācijas enerģiju.
Vēl viens mehānisms, ko sauc par Blanforda-Znaeka procesu, tiek nodrošināts ar magnētisko lauku, kas veido akrācijas disku. Tam nepieciešama arī ergosfēra, kurā rodas elektriskais lauks un potenciālu starpība starp ekvatoru un melnā cauruma poliem. Citiem vārdiem sakot, melnais caurums nedaudz atgādina vienpolāru ģeneratoru, taču šim procesam nepieciešama elektronu-pozitronu pāru kaskāžu klātbūtne.
Simulācijas rezultāti parādīja, ka abi šie procesi notiek melnā cauruma ergosfērā. Zinātnieki ir simulējuši plazmas izturēšanos, kurā daļiņu sadursmēm nav īpašas nozīmes, spēcīga gravitācijas lauka klātbūtnē, ko rada melnais caurums. Tā rezultātā sistēmā sāka parādīties elektroni un pozitroni, kas veicināja enerģijas ģenerēšanu elektromagnētiskajā laukā, ko izstaro strūklu veidā. Tikmēr dažas daļiņas, acīmredzot, palēnināja melnā cauruma rotāciju, nokrītot ārpus notikuma horizonta, tas ir, saskaņā ar Penrose procesu tām bija "negatīva enerģija". Tomēr šādā veidā reģenerētās enerģijas daļa bija ļoti maza.