В 1971 году английский физик-математик и лауреат Нобелевской премии Роджер Пенроуз предложил способ извлечения энергии из вращающейся черной дыры. Он утверждал, что это можно сделать, создав жгут вокруг аккреционного диска черной дыры, где падающая материя ускоряется почти до скорости света, вызывая высвобождение энергии на нескольких длинах волн.
Многие исследователи предположили, что развитые цивилизации могли бы использовать этот метод (процесс Пенроуза) для усиления своей цивилизации и что это техносигнатура, на которую нам следует обратить внимание.
В качестве примера можно привести гипотезу трансценденции Джона М. Смарта, предлагающую решение парадокса Ферми, в которой он предположил, что развитый интеллект может мигрировать в область, окружающую черные дыры, чтобы воспользоваться доступной энергией. Последнее предположение принадлежит профессору Гарварда Ави Лебу, который в недавней статье предположил, что развитые цивилизации могут полагаться на «Луну с черной дырой», чтобы обеспечить свою родную планету энергией на неопределенный срок.
Он утверждает, что то, как эта черная дыра будет освещать планету, вокруг которой она вращается, станет потенциальным техносигналом для будущих исследований SETI.
В 1975 году Стивен Хокинг предположил, что черные дыры испускают фотоны, нейтрины и некоторые более крупные частицы, которые впоследствии стали известны как «излучение Хокинга». С тех пор предложения об использовании черных дыр в качестве источника энергии разделяются на два категории.
С одной стороны, существует возможность использовать угловой момент их аккреционных дисков (процесс Пенроуза) или улавливать тепло и энергию, генерируемые их сверхскоростными струями (возможно, в форме сферы Дайсона). С другой стороны, существует возможность подачи вещества в черную дыру и использования получающегося излучения Хокинга.
Профессор Гарвардского университета Ави Леб предлагает, как развитая цивилизация могла бы использовать этот процесс, создав черную дыру, которая вращалась бы вокруг своей родной планеты. Он считает, что эта черная дыра была бы очень маленькой и весила бы всего сто тысяч тонн. Если ее не остановить, она испарилась бы всего за полтора года в результате испускания излучения Хокинга. Но, как сообщил Леб в интервью Universe Today, его можно поддерживать, накапливая на нем относительно небольшое количество вещества в секунду. Взамен это обеспечит бесконечный запас энергии:
«Эта система с черной дырой — самый эффективный двигатель, о котором я когда-либо думал. Топливо преобразуется в энергию с идеальной эффективностью в 100%, потому что масса, попадающая в черную дыру, в итоге выходит в виде излучения Хокинга. Я не видел, чтобы эта идея обсуждалась раньше, и испытал "момент Эврики", когда осознал ее несколько недель назад. Единственный другой метод преобразования массы в излучение со 100% эффективностью — это аннигиляция вещества и антивещества».
Как указывает Леб, необходимое количество антивещества превосходит все, что человечество может достичь в настоящее время. С 1995 года коллайдерам частиц удалось произвести менее десяти нанограммов антивещества, чего достаточно для питания 60-ваттной лампочки в течение четырех часов.
Для сравнения, предложенная Лебом черная дыра массой 1011 грамма могла бы непрерывно обеспечивать энергией 40 квадриллионов Ватт.
«Глобальное потребление энергии составляет несколько терраватт, что в десять тысяч раз меньше, чем мощность этой черной дыры», — добавил Леб.
Другим преимуществом этого двигателя для черных дыр является то, что он может использовать в качестве топлива любую форму материи. Это может быть мусор. Нет лучшего способа переработки мусора, чем превращать его в чистую энергию со 100 процентов эффективностью.
Еще одно преимущество заключается в том, что черная дыра может использовать в качестве топлива любую форму материи, включая любые отходы, производимые цивилизацией.