Wissenschaftler erforschen seit Jahrzehnten, ob Schwarze Löcher als potenzielle Energiequellen dienen könnten. Der berühmte Penrose-Prozess nutzt die Ergosphäre – das Raumgebiet unmittelbar oberhalb des Ereignishorizonts eines rotierenden Schwarzen Lochs, in dem die Raumzeit selbst mit der enormen Rotation mitgerissen wird.
In der Ergosphäre kann eine hypothetisch herannahende Masse in zwei Teile gespalten werden: Ein Teil fällt ins Schwarze Loch, während der andere mit mehr Energie als zuvor die Ergosphäre verlasse. Das Schwarze Loch gibt dabei einen Teil seines Drehimpulses ab und verliert somit Rotationsenergie.
Ein innovativer Ansatz schlägt vor, diesen Prozess nutzbar zu machen, indem magnetische Feldlinien in der Ergosphäre gebrochen und neu verbunden werden. Dadurch spaltet sich einfallende Materie natürlich in zwei Plasmaströme auf, von denen einer einen Energieschub vom Schwarzen Loch erhält.
Der Penrose-Prozess könnte auch virtuelle Teilchen-Antiteilchen-Paare – die Quelle der Hawking-Strahlung – mit zusätzlicher Energie versorgen. Diese Paare entstehen durch Quantenfluktuationen in der Raumzeit und annihilieren normalerweise sofort wieder.
Eine weitere Möglichkeit ist der Blandford-Znajek-Prozess: Ein starkes Magnetfeld extrahiert die Rotationsenergie. Das Schwarze Loch wirkt wie ein rotierender Leiter in der Magnetosphäre seiner Akkretionsscheibe, zerrt Feldlinien mit und erzeugt gegensinnige Plasmajets. Dieser Mechanismus erklärt die energiereichen Jets in Quasaren.
Obwohl die benötigte Technologie unsere aktuellen Möglichkeiten weit übersteigt, zeigen theoretische Berechnungen: Energiegewinnung aus Schwarzen Löchern könnte Wirkungsgrade von bis zu 150 Prozent erreichen – deutlich mehr als irdische Kraftwerke.
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Gefragt von: Naomi Sheen, Hull
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