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天文学家正在研究如何从黑洞抽取能量?
原标题:天文学家正在研究如何从黑洞抽取能量?
黑洞既会吞食周围的物质,也会向星际空间释放出能量。黑洞是由大质量天体引力坍缩而形成的天体,其引力强到光也无法逃脱。然而,黑洞在不断吞食周围物质的同时,也会通过某些机制向外释放出能量。 通过彭罗斯过程,黑洞可以温和地向外释放能量。它的前提是在黑洞周围须存在一个特殊的区域,被称为能层,在该区域中可以存在负能轨道。当某个粒子进入能层并分裂成两个粒子时,其中一个从能层中逃逸,另一个则进入环绕黑洞的负能轨道。逃逸出来的粒子会带走一部分黑洞的自转能量,由此会使得黑洞转得越来越慢。
通过相对论性喷流,黑洞可以以一种剧烈的形式释放出能量。不同于仅涉及到力学现象的彭罗斯过程,该过程需要磁场的参与。被吸积的物质会在黑洞周围形成吸积盘,其中会聚集有磁场。这些磁场会抽取黑洞的自转能量,进而驱动朝向垂直于吸积盘的两侧喷射出的物质流。
最近有研究提出把上述两个过程结合起来。黑洞的自转会“折断”磁力线,当它们重新联接时,就会以极高的速度喷射出粒子,带走黑洞的能量。这一混合磁重联过程的效率极高,黑洞可以由此释放出比单一过程更多的能量。
借由上述这些抽取过程,未来的高技术文明兴许可以提取黑洞的自转能量为自身所用,而这些能量完全来自时空本身。
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