Estrarre energia dai buchi neri: in teoria è possibile

Fin dalla pubblicazione della Teoria della relatività generale, da parte di Albert Einstein nel 1916, la predizione dell’esistenza di buchi neri rotanti con enormi quantità di energia intrappolata ha suscitato l’interesse degli scienziati.
Molte delle più grandi menti della fisica si sono misurate con questa predizione e con la domanda delle domande: sarebbe possibile estrarre energia dai buchi neri?
Solo per ricordarne due: Roger Penrose e Stephen Hawking. Il primo teorizzò che la disintegrazione di particelle potesse estrarre energia da un buco nero, il secondo che i buchi neri (da cui in teoria nulla dovrebbe fuggire) rilasciassero energia tramite processi quantistici.
Ora giunge notizia dalla Columbia University di uno studio frutto della collaborazione del fisico Italiano Luca Comisso e del cileno  Felipe Asenjo pubblicato su Physical Review D che propone un meccanismo basato sul campo magnetico del buco nero rotante.
Sia ben chiaro, forse non ci sarebbe nemmeno bisogno di precisarlo, questa teoria affascinante è pura fisica teorica che nell’immediato potrebbe dare una chiave per capire meglio i buchi neri ma è ben lungi da avere applicazioni pratiche.



Semmai l’umanità dovesse sopravvivere, conquistare le stelle e diventare una razza interstellare non destinata ad estinguersi in tempi relativamente brevi, tra migliaia di anni l’applicazione pratica di questa teoria potrebbe permettere a una civiltà avanzatissima di sopravvivere traendo energia da un buco nero, senza bisogno di una stella.
La fisica ovviamente è molto complessa e del resto andrebbe spiegata con formule ma per spiegare il concetto in parole povere Comisso usa una divertente metafora: pensate se poteste perdere peso mangiando caramelle che hanno calorie negative!
Sembrerà strano ma se queste caramelle magiche non esistono quando ci spostiamo al mondo delle particelle e della loro energia esiste l’equivalente, particelle che hanno energia negativa.
In alcune particolari condizioni il campo magnetico del buco  nero rotante può creare particelle con energia negativa, quando queste vengono inghiottite il buco nero rilascia energia.

Per chi si intende di fisica ricapitoliamo i personaggi:

_ il buco nero rotante;
_ l’ergosfera del buco nero (una regione di spazio ellittica che ai poli praticamente coincide con l’orizzonte degli eventi mai ai lati si allarga, all’interno di questa regione tutto partecipa alla rotazione del buco nero, niente può essere fermo, il disco di accrescimento del buco nero è al suo interno);
_ la riconnessione magnetica ( processo fisico, che avviene in plasma fortemente conduttivi, in cui la topologia magnetica viene riarrangiata e l’energia magnetica è convertita in energia cinetica, energia termica e accelerazione delle particelle);

Dunque il buco nero è immerso in una densa zuppa di plasma, secondo la teoria di Comisso e Asenjo il suddetto fenomeno fisico accelera il plasma in due direzioni, un braccio riesce a scappare dal buco nero (se va nella direzione della rotazione) e l’altro va a finirci dentro, se il plasma che viene ingoiato ha energia negativa il buco nero rilascia energia.
Questa teoria aldilà della possibilità remota di poter in un futuro lontano estrarre energia dai buchi neri fornisce input importanti a chi li osserva e cerca di capirli, ad esempio la riconnessione magnetica potrebbe spiegare i brillamenti (flare)  da buchi neri che sono stati osservati.

Roberto Todini

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