La noción de agujeros negros invoca terror y pavor. ¡Son ineludibles! ¡Se lo devoran todo! ¡Nunca sale nada!

La exactitud de estas creencias cae en el espectro de lo discutible a lo incorrecto. Y ahora un par de físicos han calculado cómo se podría extraer la proverbial sangre de la piedra del agujero negro . Según Zhan-Feng Mai y Run-Qiu Yang de la Universidad de Tianjin en China, los agujeros negros diminutos podrían teóricamente usarse como fuente de energía.

Sus cálculos encuentran que estos objetos ultradensos podrían funcionar como baterías recargables y reactores nucleares, proporcionando energía en la escala de gigaelectronvoltios .

En realidad, la energía extraída no proviene del interior del agujero negro, sino de fuera de él: las concentraciones de gravedad más fuertes conocidas en el Universo.

Se cree que nuestro Universo está plagado de agujeros negros, pero no siempre son fáciles de detectar. Lo que hemos encontrado sugiere que estos misteriosos objetos varían en masa desde aproximadamente cinco veces la masa del Sol hasta decenas de miles de millones de masas solares.

Pero hay otra clase de peso de los agujeros negros, al menos en teoría. Estos son los agujeros negros primordiales , y pueden ser espacialmente pequeños , hasta tamaños subatómicos.

Mientras que los agujeros negros de masa estelar se forman a partir de núcleos colapsados ​​de estrellas masivas muertas, se cree que los agujeros negros primordiales se formaron a partir de sobredensidades en el plasma primordial que llenó el Universo después del Big Bang .

No sabemos si los agujeros negros primordiales existen o no, pero si existen, se abren muchas posibilidades. Uno es la materia oscura , para la cual los agujeros negros primordiales se han considerado un candidato atractivo.

Ahora parece que podríamos aprovechar de alguna manera estos hipotéticos hoyuelos en el espacio-tiempo.

Una batería convierte la energía no eléctrica en energía eléctrica. Un reactor nuclear aprovecha el poder de las reacciones nucleares para producir energía. Y un pequeño agujero negro, sostienen Mai y Yang, teóricamente podría hacer ambas cosas.

“Teniendo en cuenta que el agujero negro tiene una fuerza gravitacional extremadamente fuerte, surge una pregunta interesante: considerando al menos teóricamente, ¿podríamos utilizar la fuerza gravitacional de los agujeros negros para generar energía eléctrica, es decir, utilizar los agujeros negros como baterías?”, afirman . escribe en su periódico .

“En este artículo defendemos teóricamente que podemos utilizar un agujero negro de Schwarzschild como batería recargable”.

Ahora bien, hay un problema con los agujeros negros muy pequeños: la radiación de Hawking . Se trata de la masa perdida por un agujero negro debido a la interacción entre el horizonte de sucesos del agujero negro y los campos cuánticos en sus proximidades. Cuanto más pequeño es el agujero negro, más rápido se pierde masa debido a la radiación de Hawking. Si un agujero negro es lo suficientemente pequeño, se evaporará por completo con relativa rapidez.

También se espera que un pequeño agujero negro trague materia muy rápidamente, lo que dificultaría extraer algo del espacio que lo rodea.

Mai y Yang descubrieron que podían reponer y recargar un agujero negro primordial por encima de cierta masa de tal manera que produjera energía eléctrica. Un agujero negro del tamaño de un átomo con una masa de entre 10,15 y 10,18 kilogramos debería poder producir esta energía cuando se repone con partículas cargadas.

Como máximo, calcularon los investigadores, el agujero negro puede convertir el 25 por ciento de la masa entrante en energía. Esa es una tasa de eficiencia del 25 por ciento. La mayoría de los paneles solares disponibles comercialmente tienen una tasa de eficiencia inferior al 23 por ciento .

El equipo también determinó que un agujero negro podría obtener una eficiencia similar a la de un reactor nuclear. Sus ecuaciones mostraron que, en las proximidades de un agujero negro primordial, el 25 por ciento de la masa de una partícula alfa , producida por la desintegración radiactiva, se puede convertir en energía cinética.

Realmente no es algo que podamos probar. Incluso si supiéramos con certeza que están ahí fuera, no podríamos simplemente capturar un agujero negro primordial, y mucho menos contenerlo y controlarlo. Pero el análisis abre algunos elementos interesantes para la reflexión.

En particular, el equipo dice que su modelo de reactor de agujero negro se encuentra justo dentro del rango de masa propuesto para la materia oscura, lo que plantea la intrigante posibilidad de que tal vez podamos aprovechar una de las formas más misteriosas de materia del Universo para alimentar nuestros refrigeradores.

La investigación se publicará en Physical Review D y está disponible en arXiv .

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