Forskere ved Lawrence Berkeley National Laboratory har funnet ut hvordan energi kan utvinnes fra et roterende svart hull for å akselerere partikler til nesten lyshastigheter. Simuleringsresultatene viste at det sorte hullet produserer "negativ energi" gjennom Penrose-prosessen, som akselererer kroppen nær hendelseshorisonten. Dette rapporteres av Science Alert.
Det er kjent at sorte hull, som har en akkresjonsskive, genererer jetfly (jetfly) med relativistisk plasma som slipper ut fra polene. Siden det sorte hullet har en kraftig attraksjon, har forskere utviklet flere hypoteser om hvor energien kommer fra, slik at jetflyene kan forlate gravitasjonsfeltet. Det antas at et roterende svart hull har et spesielt område med rom-tid - ergosfæren, som er plassert mellom hendelseshorisonten og den statiske grensen, det vil si grensen under hvilken kroppen ikke lenger kan være i ro og beveger seg mot rotasjonen av det sorte hullet.
I ergosfæren foregår prosesser som lar kroppen trekke ut rotasjonsenergien til det sorte hullet for å gi seg selv tilstrekkelig akselerasjon. I følge Penrose-prosessen kan kroppen dele seg i to deler, hvorav den ene må falle utenfor hendelseshorisonten. Hvis to fragmenter har visse hastigheter, en spesiell posisjon i forhold til hverandre og flyr langs de riktige banene, overfører fallet til det ene fragmentet energien til den andre delen, som er større enn energien som kroppen opprinnelig hadde. For en utenforstående observatør ser det ut som om kroppen var delt inn i en del med positiv energi og en del med "negativ energi", som når den faller under horisonten, reduserer vinkelmomentet til det sorte hullet. Som et resultat flyr det første fragmentet ut av ergosfæren, og "tar" rotasjonsenergien til det sorte hullet.
En annen mekanisme, kalt Blanford-Znaek-prosessen, er levert av magnetfeltet som skaper akkresjonsskiven. Det krever også en ergosfære, der det oppstår et elektrisk felt og en potensiell forskjell mellom ekvator og polene i det sorte hullet. Et svart hull minner med andre ord noe om en unipolar generator, men denne prosessen krever tilstedeværelse av kaskader av elektron-positron-par.
Simuleringsresultatene viste at begge disse prosessene foregår i ergosfæren til et svart hull. Forskere har simulert atferden til et plasma, der partikkelkollisjoner ikke spiller noen spesiell rolle, i nærvær av et sterkt gravitasjonsfelt generert av et svart hull. Som et resultat begynte elektroner og positroner å vises i systemet, noe som bidro til generering av energi i det elektromagnetiske feltet, som ble sendt ut i form av jetfly. I mellomtiden bremset tilsynelatende noen partikler i rotasjonen av det sorte hullet og falt utover hendelseshorisonten, det vil si at de hadde "negativ energi", ifølge Penrose-prosessen. Imidlertid var brøkdelen av energien som ble utvunnet på denne måten veldig liten.