Les trous noirs font partie des objets les plus puissants de l’univers, et les humains pourraient trouver des moyens d’exploiter cette puissance comme source d’énergie, selon une nouvelle étude théorique..
Une équipe de chercheurs chinois suggère que les trous noirs pourraient être utilisés dans le futur comme de gigantesques batteries : de l’énergie pourrait y être stockée puis extraite grâce à leurs propriétés rotationnelles et gravitationnelles.
« Nous savons que nous pouvons extraire de l’énergie des trous noirs, et nous savons également que nous pouvons y injecter de l’énergie, presque comme s’il s’agissait d’un trou noir. » batterie« , a-t-il indiqué dans un article du scientifique de Space.com Zhan Feng Mai, chercheur à l’Institut Kavli d’astronomie et d’astrophysique de l’Université de Pékin, en Chine.
Mai est l’auteur principal d’une nouvelle étude, récemment publiée dans la revue Physical Review D, qui explore le potentiel de trous noirs pour produire et stocker de l’énergie.
Presque comme une batterie de téléphone portable
L’un des scénarios hypothétiques proposés par les chercheurs indique que les trous noirs pourraient être « chargés » en les injectant particules massives chargé électriquement.
Les charges seraient absorbées jusqu’à ce que le trou noir lui-même crée un champ électrique capable de repousser toute charge supplémentaire qui tenterait d’être ajoutée, de la même manière que cela se produit avec la batterie d’un appareil électronique.
Au moment où la répulsion électromagnétique était supérieure à l’attraction gravitationnelle du trou noirles scientifiques considéreraient que le trou noir aurait complètement chargé.
Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, qui indique que la masse peut être traitée comme équivalente à l’énergie, L’énergie disponible dans le trou noir proviendrait d’une combinaison des charges électriques qui y sont injectées avec la masse de ces charges électriques, expliquent les scientifiques dans leur étude.
« Dans ce scénario, la batterie du trou noir transformerait l’énergie de la masse de la particule en énergie de charge », a ajouté Mai dans l’article précédemment cité.
Haute efficacité énergétique
Selon les calculs des chercheurs, le efficacité du processus de recharge serait de 25 % : par conséquent, les « batteries » des trous noirs pourraient transformer environ un quart de la masse qui y est introduite en énergie disponible sous forme de champ électrique.
Les spécialistes estiment ainsi que l’efficacité de la batterie serait environ 250 fois supérieure à celle obtenue par un bombe atomique.
Concernant le processus d’extraction d’énergie, les chercheurs utiliseraient une méthode basée sur la superradiance, qui repose sur l’idée que l’espace-temps est littéralement entraîné autour de l’espace. rotation d’un trou noir pendant qu’il tourne, à cause de l’intensité de son puissant champ gravitationnel.
Même si les ondes gravitationnelles ou électromagnétiques qui pénétraient dans cette région de rotation seraient également entraînées à l’intérieur de la structure, une partie d’entre elles qui n’avait pas encore franchi la barrière horizon des événements du trou noir, c’est-à-dire la limite qui détermine que rien ne peut échapper à son influence, même la lumière, pourrait être entraînée et déviée avec plus d’énergie qu’elle n’en transportait initialement.
Ce processus convertirait l’énergie de rotation du trou noir en énergie utilisable et extractible, émettent l’hypothèse des chercheurs. Ils précisent également qu’il existe d’autres possibilités ou des chemins hypothétiques.
Ils soulignent également qu’il s’agit d’un travail théorique et qu’ils ne peuvent pas garantir si à un moment donné la technologie nécessaire sera disponible pour mettre l’idée en pratique, bien que leur avantages serait considérable.
Référence
Les trous noirs comme batteries rechargeables et réacteurs nucléaires. Zhan-Feng Mai et Run-Qiu Yang. Examen physique D (2023). DOI :https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.104066