proceso de Penroseefecto
En 1969, Roger Penrose demostró que un agujero negro en rotación posee una región exterior al horizonte —la ergosfera— donde se puede extraer parte de su energía de rotación. El mecanismo es el siguiente: una partícula que entra en la ergosfera sigue una órbita compleja y se desintegra en dos. Una de ellas puede escapar al infinito con una energía mayor que la partícula original, mientras que la otra cae en el agujero, llevándose energía negativa (según relojes lejanos) y momento angular opuesto. Como resultado, el agujero negro se ralentiza y el exceso de energía lo recibe la partícula emitida. La eficiencia máxima del proceso puede alcanzar el 20,7% para un agujero con rotación crítica. Esto explica cómo los agujeros negros supermasivos en los cuásares son capaces de generar flujos colosales de radiación.
How it works
Requiere un agujero negro en rotación (de Kerr) con una ergosfera, la región entre el horizonte de sucesos y el límite estático, donde ningún cuerpo puede permanecer en reposo y está obligado a girar en el sentido de rotación del agujero. La energía se extrae de la ergosfera mediante trayectorias «negativas»: la partícula que cae se lleva momento angular contrario a la rotación, disminuyendo la energía del agujero. En la naturaleza, puede alimentar los potentísimos chorros de los centros galácticos.
💡 El proceso de Penrose es un análogo cósmico del «robo» de energía: como si lanzaras una pelota a una hélice y rebotara más rápido, frenando la hélice.
E = -p_\mu \xi^\mu
E — энергия частицы, измеренная удалённым наблюдателем, p_μ — ковариантные компоненты 4-импульса частицы, ξ^μ — времениподобный вектор Киллинга пространства-времени, который на бесконечности совпадает с направлением времени.