Los agujeros negros en rotación representan uno de los fenómenos más enigmáticos y poderosos del universo conocido. Su intensa gravedad altera de forma radical la curvatura del espacio-tiempo a su alrededor, dando lugar a efectos relativistas como la dilatación temporal y la distorsión de la luz. A su alrededor se forman discos de acreción, donde la materia y los fotones son arrastrados hacia el interior, generando radiaciones que pueden superar temporalmente el brillo de todas las estrellas del disco.
El físico Sir Roger Penrose propuso en 1969 que civilizaciones avanzadas podrían aprovechar la energía rotacional de los agujeros negros como una fuente energética. Recientemente, Jorge Pinochet, profesor de física en la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE), ha analizado cómo se podría llevar a cabo esta teoría. Su estudio, publicado en el servidor de preprints arXiv, explora el potencial de esta fuente de energía, la eficiencia del proceso de extracción y los mecanismos que podrían permitir a una civilización avanzada, incluso a la humanidad en el futuro, aprovechar esta energía.
Según las métricas de Kerr y Kerr-Newman, dos resoluciones propuestas a las ecuaciones de campo de Einstein para la relatividad general, se cree que todos los agujeros negros están en rotación. Este movimiento provoca que la materia que cae más allá de su horizonte de eventos, en la denominada ergosfera, sea arrastrada a su alrededor. Este fenómeno, conocido como «arrastre de marco», también afecta al propio espacio-tiempo y podría ser responsable de los enormes jets observados que emanan de los polos de estos agujeros.
Pinochet explica que la rotación de un agujero negro puede generar energía con una eficiencia varias veces superior a las reacciones termonucleares que alimentan al Sol. Un objeto en la proximidad de un agujero negro giratorio puede orbitarlo a velocidades cercanas a la luz, lo que se traduce en una forma de energía cinética. Esta energía puede ser aprovechada siempre que los objetos no crucen el horizonte de eventos, el punto de no retorno, donde la gravedad del agujero negro se vuelve irreversible.
Extracción de energía de agujeros negros
En su trabajo original, Penrose sugirió un mecanismo que podría, teóricamente, acelerar una nave espacial a velocidades relativistas, permitiendo el viaje entre sistemas estelares en un periodo de años en lugar de siglos. Sin embargo, Pinochet propone que una forma más práctica de aprovechar esta energía sería a través de los discos de acreción que orbitan los agujeros negros justo más allá de su horizonte de eventos.
Los cuásares y microcuásares representan fenómenos donde se puede extraer energía, siendo el primero asociado a agujeros negros supermasivos y el segundo a agujeros negros estelares. En 1977, los físicos Roger Blandford y Roman Znajek propusieron un mecanismo conocido como el mecanismo BZ, que permite extraer energía modificando el campo electromagnético de la ergosfera, utilizando posiblemente un arnés magnético. Este proceso se basa en el flujo de momento angular que se puede utilizar para extraer energía del agujero negro.
La posibilidad de que esta energía sea utilizada por civilizaciones avanzadas está en línea con las teorías actuales sobre el desarrollo tecnológico. Según la escala de Kardashev, una civilización capaz de aprovechar la energía de los agujeros negros se clasificaría entre Tipo II y Tipo III. Además, la hipótesis de Transcensión sugiere que tal capacidad podría ser alcanzada por civilizaciones que superen nuestra actual etapa tecnológica.
Pinochet subraya que, aunque la teoría original de Penrose puede ser impracticable debido a la necesidad de alta velocidad, precisión y sincronización, la exploración de estos fenómenos podría llevar a soluciones energéticas limpias y eficientes en un futuro distante, si la humanidad logra superar su infancia tecnológica actual.
