Hace 50 años se creó una teoría que explicaba que se podía extraer energía de un agujero negro en rotación. Roger Penrose, un físico matemático investigador inglés doctorado en Cambridge con grandes contribuciones a la teoría de la relatividad, fue quien lanzó esta idea en 1969. De hecho, el proceso teorizado que explica la extracción de energía de estos cuerpos se conoce como «Proceso Penrose», nombrado en su honor.

La teorización de Penrose explica que, si hipotéticamente arrojamos una objeto –como una piedra– a la ergosfera (la región exterior y cercana al horizonte de procesos) de un agujero negro en rotación, si partimos ese objeto en dos y una de esas dos partes consigue escapar de este (viajando a velocidades superiores a la de la luz), lo haría robando una pequeña cantidad de energía del agujero negro, acabando con mayor energía.

Se confirma la hipótesis que teorizaba que se podía "robar" energía de un agujero negro

La gran pregunta es, ¿cómo se ha confirmado esta teoría tras más de 50 años? Par ello primero debemos explicar que dos años más tarde Yakov Zeldovich (un físico soviétivo con grandes contribuciones a diversos campos de la física) teorizó que si se proyectan ondas de luz retorcidas hacia superficies girando se podría comprobar la teoría de Penrose. Pero para ello la superficie debería girar más de mil millones de veces por segundo. Ahora, de acuerdo con un estudio publicado en la revista científica Nature, investigadores de la Facultad de Física y Astrofísica de la Universidad de Glasgow han conseguido comprobar esta teoría mediante ondas sonoras, que requieren una velocidad de giro mucho menor.

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Ondas sonoras y un disco girando: lo suficiente para demostrar una teoría de hace medio siglo

Mediante un anillo de altavoces en movimiento circular, se envió una onda sonora hacia un disco de espuma giratorio. Tras este disco se situaron dos micrófonos para captar el sonido que atravesaría la estructura, descubriendo que, tras el paso de las ondas sonoras tras el disco, estos sonidos se amplificaba un 30% gracias a un efecto denominado como Doppler rotativo. El efecto Doppler linear es el motivo por el que el sonido de una la sirena de una ambulancia suena más agudo cuando se acerca hacia nosotros que cuando se aleja; es un efecto muy conocido en física.

Pero el efecto Doppler rotativo no lo es tanto. La diferencia es que en este último, pero el efecto está confinado solo a un espacio circular. «Si la superficie rota lo suficientemente rápido entonces el la frecuencia del sonido hace algo extraño: puede ir de una frecuencia positiva a una negativa; haciendo eso, puede robar energía de la superficie que gira», explica Marion Cromb, la investigadora que lideró el equipo.

Es extraño que hayamos sido capaces de confirmar una teoría con orígenes cósmicos de hace medio siglo, aquí en nuestro laboratorio de Oeste de Escocia, pero pensamos que esto abrirá muchas avenidas en la exploración científica

Cuando el sonido alcanzó el disco girando su tono era tan bajo que apenas se podía oír. Pero, tras pasar el disco, su sonido se amplificó hasta un 30% con respecto a la onda sonora original. Daniele Faccio, otro de los investigadores, también declaró, de acuerdo con el medio online Science Focus, que se trata de un experimento muy emocionante y que pronto podríamos verlo con otros tipos de ondas, algo aún más desafiante.

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¿Civilizaciones más avanzadas podrían usar los agujeros negros como fuente de energía?

Roger Penrose teorizó que esa energía robada podría alimentar planetas completos, pero que solo una civilización muy avanzada podría hacer tal cosa debido a la ingeniería necesaria. Definitivamente, si tuviésemos que predecir de dónde las civilizaciones alienígenas avanzadas –si es que existe alguna– extraen su energía, probablemente podemos apostar por esta teoría.

De hecho, esto abre una puerta muy interesante y quién sabe si algún día podríamos ver este proceso con nuestros propios ojos –no como individuos, sino como civilización–, algo para lo que tendríamos primero que completar muchos desafíos que a día de hoy vemos muy improbable.