外星人舔黑洞的能量可能有两种方式。

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翻译:JackTong

校对:刘峰

编辑:匡玉婷

后台:考特丽娅，李，徐九坤，胡永桥。

原文链接:/外星人-吸-黑洞-能量

从行星上看到的黑洞的想象图。

来源:马克·加里克/科学图片库

科学家最近表示，当外星人舔食黑洞的能量时，我们可能会找到他们的下落。

这种收集能量的方法可能会在旋转黑洞的视界之外留下痕迹。在这个边界内，黑洞的引力是如此之强，以至于物质和能量都无法逃脱。这一现象至少可以部分解释科学家们在黑洞等高度不稳定的时空区域附近已经发现的等离子体耀斑。65438+10月13美国物理学会《物理评论D》杂志上发表的一项新研究提出了这一观点。

目前，这只是一个非常科幻的想法，因为最近的黑洞距离我们超过1000光年。虽然在可预见的未来，人类可能无法使用这些庞然大物的能量，但旋转黑洞确实可能成为高级文明取之不尽的能源。

该研究的合著者、纽约哥伦比亚大学的天体物理学家卢卡·科米索(Luca Comisso)表示，下一步将研究如何发现外星人如何从黑洞中提取能量。

"本文中我们只讨论了理论部分."他说:“但现在我正与我的一位同事合作，试图将理论应用于现实，以寻找地外文明，并试图了解我们需要找到什么信号。”

自旋黑洞

科幻电影《星际穿越》中虚构的黑洞。

这是50年来科学家第四次提出从旋转黑洞吸收能量的新方法。最著名的研究是由物理学家罗杰·彭罗斯在1969年提出的。他因在黑洞方面的工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。

他提出了一种叫做彭罗斯过程的机制。根据这个机制，一个粒子会在一个以接近光速旋转的黑洞旁边碎成两半。然后，在落入黑洞的事件视界之前，一些粒子会落入一个被称为能层的时空混沌区域。

“由于黑洞旋转太快，它像漩涡一样扰乱时空，”科米索说。

根据计算，落入能量层的物体可能具有负能量，这在宇宙其他地方是不可能的。"能量层是唯一能发生这种情况的微小空间."科米索说。

他说，由于在黑洞中加入具有负能量的粒子相当于从黑洞中提取能量，外星人可以通过捕捉逃脱黑洞强大引力的另一半粒子来提取黑洞的能量。“这就像给黑洞喂负能量一样。”

彭罗斯在最初的研究中只考虑了一个粒子分裂成两半，而最新的研究包括在黑洞周围一个巨大的热吸积盘中产生大量等离子体。因为等离子体含有大量的粒子，所以可以相应地产生大量的能量。

理论上，黑洞会通过霍金辐射逐渐“蒸发”。但是这个过程太弱了，到目前为止还检测不到。

磁场重联

人类拍摄的第一张黑洞照片中清晰可见橙色吸积盘。

科米索的合著者、智利圣地亚哥阿道夫·依班娜大学的天体物理学家费利佩·阿森约提出，从旋转黑洞中提取能量的等离子体是由“磁场重联”现象引起的，即强磁场线在事件视界外发生纠缠、断裂和重组。

科米索说，磁场重联通常出现在像太阳这样的恒星表面。在这种机制下，当等离子体耀斑以完全相反的方向运动时，会释放出大量的能量。

一般来说，恒星上产生的等离子体耀斑最终会落回恒星或被喷射到太空中。但由于黑洞中能量层的存在，下落的等离子体流会有负能量，而逃逸流的另一半会从黑洞中获得更多的能量。

这项新研究对天体物理学家罗杰·布兰德福德和罗曼·扎努克在1977年提出的从黑洞提取能量的理论提出了质疑。他们声称，旋转黑洞附近的磁场不会重新连接，但会在逃逸的等离子流中产生额外的角动量，即“电磁转矩”。

科米索说，只有在两种条件都得到测试后，我们才能确定哪种方法能够最有效地从旋转的黑洞中提取能量。

“未来，人们会用超级计算机来模拟这两种情况，并进行比较。”他说:“但目前，情况还不明朗。”

科米索表示，无论最终证实哪种理论，都可以帮助天文学家更好地估计黑洞的自旋速率，更好地确定黑洞在事件视界中释放的能量大小。

牧夫新媒体编辑部

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图片来源:美国宇航局，JPL，火星2020