(해외환경뉴스)블랙홀의 에너지를 활용할 수 있을까?
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(해외환경뉴스)블랙홀의 에너지를 활용할 수 있을까?
  • 정유선
  • 승인 2021.01.14 11:04
  • 댓글 0
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콜롬비아 대학의물리학자 Luca Comisso와 칠레의 Universidad Adolfo Ibáñez의 Felipe Asenjo, '입자 분해가 블랙홀에서 에너지를 끌어낼 수 있다'는 이론을 세웠다

본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)

 

 

블랙홀의 에너지를 활용할 수 있을까?

컬럼비아의 새로운 연구에 따르면 자기장 선을 다시 연결함으로써 블랙홀에서 에너지를 추출 할 수 있다는 것을 보여준다.

By Carla Cantor

January 13, 2021

 

 

[2021년 1월13일 = ENN] 아인슈타인의 일반 상대성 이론 (공간, 시간, 중력을 연결하는 이론)에 대한 놀라운 예측은 회전하는 블랙홀이 이용할 수 있는 엄청난 양의 에너지를 가지고 있다는 것이다.

지난 50년 동안 과학자들은 이 힘을 발휘할 수 있는 방법을 고안해 왔다. 노벨 물리학 자 Roger Penrose는 입자 분해가 블랙홀에서 에너지를 끌어낼 수 있다는 이론을 세웠다.

Stephen Hawking은 블랙홀이 양자 역학적 방출을 통해 에너지를 방출 할 수 있다고 제안했다. Roger Blandford와 Roman Znajek는 에너지 추출의 주요 요원으로서 전자기 변환기를 제안했다.

이제 Physical Review D 저널에 발표 된 연구에서 콜롬비아 대학의 물리학자 Luca Comisso와 칠레의 Universidad Adolfo Ibáñez의 Felipe Asenjo는 수평선 근처의 자기장 선을 끊고 다시 결합하여 블랙홀에서 에너지를 추출하는 새로운 방법을 발견했고, 블랙홀의 중력적 당김에서 벗어날 수 있는 지점, 빛 조차도 없는 지점이다.

“블랙홀은 일반적으로 자기장을 운반하는 플라즈마 입자의 뜨거운 '혼합 용액'으로 둘러싸여 있습니다.”라고 Columbia University의 연구원이자 이 연구의 수석 저자인 Luca Comisso는 말했다.

“우리의 이론은 자기장 선이 분리되었다가 다시 연결될 때 올바른 방법으로 플라즈마 입자를 음의 에너지로 가속시킬 수 있고 많은 양의 블랙홀 에너지를 추출 할 수 있음을 보여줍니다.”

이 발견은 천문학자들이 블랙홀의 회전을 더 잘 추정할 수 있게 하고, 블랙홀 에너지 방출을 촉진 할 수 있으며, 심지어 선진문명의 필요를 위한 에너지원을 제공 할 수도 있다고 Comisso는 말했다.

회전하는 블랙홀에 의해 삼켜 질 지평선에 가까운 플라즈마.© CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2015. IOP 게시 허가를 통해 복제
회전하는 블랙홀에 의해 삼켜 질 지평선에 가까운 플라즈마.© CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY, 2015. IOP 게시 허가를 통해 복제

 

재연결 작동 이유

Comisso와 Asenjo는 자기장을 재 연결하면 서로 다른 두 방향으로 플라즈마 입자를 가속화한다는 전제를 바탕으로 이론을 세웠다.

하나의 플라즈마 흐름은 블랙홀의 회전에 밀리고 다른 하나는 회전하는 방향으로 추진되어 블랙홀의 연축기를 벗어날 수 있으며, 블랙홀이 삼킨 플라즈마가 음의 에너지를 가질 경우 전력을 방출한다.

코 미소는“칼로리가 음인 사탕을 먹으면 체중을 줄일 수 있는 것과 같다”고 말했다. 그는 본질적으로 블랙홀은 음의 에너지 입자를 먹음으로써 에너지를 잃는다고 설명했다.

그는 "이상하게 들릴 수도 있지만, 우주 시간 연속체가 너무 빠르게 회전하여 모든 물체가 블랙홀과 같은 방향으로 회전하는 에르고스피어 (ergosphere)라고 불리는 지역에서 일어날 수 있습니다."라고 말했다.

인체권 내부에서는 자기 재 연결이 너무 극심하여 플라즈마 입자가 빛의 속도에 접근하는 속도로 가속된다.

Universidad Adolfo Ibáñez의 물리학 교수이자이 연구의 공동 저자인 Asenjo는 억류된 플라즈마 스트림과 벗어나려는 플라즈마 스트림 사이의 높은 상대 속도가 제안된 과정이 블랙홀에서 엄청난 양의 에너지를 추출 할 수 있게 해준다고 설명했다.

Asenjo는“플라즈마 에너지화 과정은 150%의 효율에 도달 할 수 있다고 계산했다. 이는 지구에서 작동하는 어떤 발전소보다 훨씬 더 높은 것입니다.”라고 Asenjo는 말했다.

"블랙홀에서 빠져 나가는 플라즈마에 무료로 제공되는 블랙홀이 에너지를 누출하기 때문에 100% 이상의 효율을 얻을 수 있습니다."

미래를 위한 에너지 자원?

Comisso와 Asenjo가 계획한 에너지 추출 과정은 이미 수많은 블랙홀에서 작동하고 있을 수 있다. 그것이 블랙홀 (지구에서 감지 할 수있는 강력한 방사능 폭발)를 일으키는 원인일 수 있다.

"블랙홀 근처에서 자기재연결이 어떻게 발생하는지에 대한 우리의 지식 향상은 Event Horizon Telescope와 같은 블랙홀의 현재와 미래의 관측을 해석하는 데 중요 할 수 있습니다."라고 Asenjo는 말했다.

공상 과학 소설처럼 들릴지 모르지만 블랙홀에서 에너지를 채굴하는 것이 미래의 전력 요구에 대한 답이 될 수 있다.

Comisso는“ 지금으로부터 수천 또는 수백만 년 후에 인류는 행성의 에너지를 이용하지 않고도 블랙홀 주변에서 생존 할 수 있을 것입니다. “물리학적에서 보면 가능한 일이다.”

회전하는 블랙홀에서 에너지를 추출하기 위한 메커니즘으로서의 자기재연결이라는 연구는 National Science Foundation의 Windows on the Universe 이니셔티브, NASA 및 칠레의 과학 및 기술 개발을 위한 국가 기금의 지원을 받았다.

이론 물리학과 관측 천문학을 함께 연구하는 것을 목표로 하는 ational Science Foundation의 프로그램 디렉터 Vyacheslav Lukin은“이 작업에서 논의 된 아이디어와 개념은 정말 매력적입니다. "우리는 블랙홀 천체 물리학에 대한 외관상 난해해 보이는 연구를 실용적인 영역으로 변환 할 수 있기를 기대합니다."

 

다음은 ENN과 콜럼비아대학에서 전하는 뉴스링크입니다.

 

https://www.enn.com/articles/66729-could-we-harness-energy-from-black-holes

https://news.columbia.edu/energy-particles-magnetic-fields-black-holes

 

 

 


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