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Buracos negros são os maiores conjuntos de pura e violenta energia no universo.

Se você se aproximar demais, eles irão te devorar e adicionar sua energia à coleção deles.

E então, a energia estará perdida eternamente para nós.

Ou não? Acontece que existe um meio de trapacear no universo.

Uma forma de alimentar civilizações até a morte de tudo, ou a construção da maior bomba do universo.

Mas como ?

Nós não aprendemos que toda energia está presa eternamente em um buraco negro, incluindo a luz ?

Isso é verdade.

Tudo que você sabe sobre a coisa mais estranha do universo está para se tornar mais estranha, por uma simples razão:

Buracos negros estão girando.

Por que buracos negros giram ?

Quando estrelas supermassivas morrem, seu núcleo colapsa sob sua própria gravidade, tornando-se um buraco negro.

Isso significa que algo muito grande, se torna algo muito pequeno. A menor coisa que pode existir no universo.

Mas estrelas estão girando e a propriedade fundamental de nosso universo é que coisas que estão girando , não querem parar.

Chamamos isso de: Momento Angular

E esse momento angular não pode desaparecer. Algo grande que gira e se torna pequeno, passa a girar mais rápido.

Então, quando o núcleo de estralas colapsam, o momento angular faz com que elas girem cada vez mais rápido, até que elas se tornem buracos negros.

E os buracos negros continuam a girar, com uma velocidade inacreditável.

Alguns deles giram milhões de vezes por segundo.

Por que buracos negros que giram são especiais ?

Assim como buracos negros que não giram,

buracos negros que giram têm um horizonte de eventos e uma singularidade em seu núcleo, onde toda sua massa está concentrada.

A singularidade normalmente é descrita como um ponto infinitamente pequeno sem uma área de superfície.

Mas pontos não podem girar, então uma singularidade que gira não pode ser um ponto.

Logo, ela é uma singularidade com formato de Anel.

Essa singularidade é um anel com espessura zero e sem área de superfície.

Que gira com uma velocidade extremamente alta, e que contem toda a massa do buraco negro.

O buraco negro está girando tão rápido, que altera o espaço e o tempo.

Ele literalmente arrasta o espaço junto com ele, devido à sua força.

Isso cria uma nova e extremamente estranha região no espaço-tempo: Ergosfera, que envolve o buraco negro.

Se o espaço e o tempo são completamente alterados no horizonte de eventos, então eles são parcialmente alterados na Ergosfera.

Dentro da Ergosfera, nada faz sentido.

É possível entrar e sair dela, mas isso provavelmente não será uma boa experiência.

Você pode imaginar isso como: Cair dentro de um buraco negro estático é como deslizar em direção à um buraco.

Estar dentro da Ergosfera de um buraco negro que gira é como estar em uma espiral de um ralo da morte.

O buraco negro transfere sua própria energia cinética na forma de rotação à tudo que entra na Ergosfera.

A singularidade faz você dançar você querendo ou não.

Você precisa se mover mais rápido que a velocidade da luz caso queira ficar parado lá, o que é impossível.

Mas aqui está a nossa trapaça: Nós podemos roubar essa energia, e existe uma grande quantidade de energia para roubarmos.

Como roubar a energia de um monstro

Imagine um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

Nós poderíamos roubar uma quantidade de energia equivalente à que todas as estrelas da Via Láctea emitiriam em um bilhão de anos.

A forma mais fácil de roubar essa energia é, curiosamente, arremessar algo no buraco negro.

Nós vimos que a singularidade força a energia em nós ao entrarmos na Ergosfera,

… o que é algo muito parecido ao estar em um turbilhão, com o espaço-tempo dando voltas e voltas.

Se você for inteligente, você pode usar a água em sua vantagem, para nadar mais rápido do que antes.

Na prática, isso significa mandar um foguete em direção à Ergosfera, e fazer uma troca com o buraco negro:

Nós damos a ele um pouco de energia e massa, e ele nos dá um pouco de sua energia rotacional.

Mas isso não é um troca justa, nós conseguimos o melhor negócio.

Normalmente, se você dispara um foguete, você troca energia química por energia cinética.

Isso é como você se atirar em direção à um turbilhão.

Mas se você dispara um foguete dentro da Ergosfera, isso é como você se atirar em direção à uma piscina de ondas.

A energia rotacional que as ondas fornecem é muito mais forte do que a que você conseguiria por si só.

A força do buraco negro que gira é tão grande, que você sai da Ergosfera com muito mais energia do que você entrou.

O buraco negro dá uma pequena parcela de sua energia rotacional a você, e se torna um pouco mais lento.

Obviamente, isso requer uma grande quantidade de alimento.

Felizmente, buracos negros não são comedores exigentes.

Uma futura civilização avançada poderia, provavelmente, coletar asteroides para arremessa-los em buracos negros quando precisassem de uma energia extra.

Mas ainda existe uma forma melhor de conseguir energia de um buraco negro, e curiosamente,

isso construiria a maior bomba que qualquer ser vivo poderia esperar construir.

A bomba do buraco negro

Nós só precisamos de duas coisas para construir uma bomba de um buraco negro:

Um buraco negro que gira muito rápido e um grande espelho.

O espelho deve envolver o buraco negro completamente.

O que é parecido com uma Esfera de Dyson, uma grande estrutura que colhe a energia de uma estrela.

Porém, nosso espelho seria mais fácil de construir.

Espelhos são simples, e buracos negros são muito menores que estrelas

Se fizéssemos um espelho com 10 centimetro de espessura,

o metal de um grande asteróide provavelmente seria material suficiente para um buraco negro com a massa do nosso sol.

Uma vez que nosso espelho estivesse posicionado, nós somente precisariamos abrir uma janela,

e atirar ondas eletromagnéticas no buraco megro.

Você pode imaginar o que acontecerá, ao imaginar alguém atirando uma bola contra uma parede,

e ela voltando mais rápida que um bala.

As ondas atingem o buraco negro na velocidade da luz.

Uma pequena porção de ondas passa pelo horizonte de eventos e desaparece eternamente.

Porém, a outra grande parcela passa pela Ergosfera,

…onde o buraco negro exerce parte de sua força rotacional nelas, amplificando-as.

Agora elas começam a ser super-radiante, uma palavra de fantasia cientifica que significa:

“Ficar saltando entre o espelho e o buraco negro, fazendo com que se tornem cada vez mais fortes”.

Cada vez que elas passam por esse processo, sua força cresce exponencialmente.

Ao abrir algumas das janelas desse espelho, nós podemos extrair a energia dessas ondas, tão rápido quando elas crescem.

O que poderíamos usar, em teoria, para criar algo que poderia ser utilizado para qualquer propósito,

Uma fonte de energia inesgotável para trilhões de anos.

Ou, nós poderíamos explodi-la.

Se as ondas não forem libertadas, elas se tornarão cada vez mais fortes,

…e roubarão cada vez mais energia do buraco negro, até que o espelho se estilhaçar.

Um buraco negro supermassivo, iria liberar tanta energia quanto uma supernova,

…tornando a bomba a maior explosão que qualquer ser vivo poderia criar.

A ultima casa em um universo que está morrendo

A beleza de uma bomba de buraco negro, é que Processo de Penrose e o espalhamento super radiante não são ficção científica.

Em um futuro distante, eles podem ser a unica maneira de sobreviver em um universo que está morrendo.

Depois que todas as Anãs vermelhas tivessem esfriado,

e todas as Anãs Brancas tivessem se transformado em Anâs Negras,

o universo se tornaria escuro para sempre.

Buracos negros que giram se tornariam a unica fonte de energia no universo que a vida poderia colher.

Então, os últimos seres vivos um dia poderão terminar suas vidas em torno de um buraco negro.

O que é tanto arrepiante quanto Inspirador.

Dessa forma, mesmo sem luz, haverá lugares para os quais poderemos ir.

Buracos negros são tão interessantes quanto misteriosos, e é surpreendente quanto sabemos sobre eles.

Usando matemática podemos calcular coisas e desenvolver teorias sobre como morreríamos se caíssemos neles.

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