Zwarte gaten: de ultieme energiebron van de toekomst?

Zwarte gaten zenden zogeheten Hawkingstraling uit, hetgeen ervoor zorgt dat zij energie en derhalve massa verliezen. De hoeveelheid straling die grote exemplaren uitzenden is minuscuul, maar zeer kleine zwarte gaten zijn in staat om hun massa in een kort tijdsbestek in een grote hoeveelheid energie om te zetten. Wat zou er gebeuren als men doelbewust een dergelijk zwart gat zou kunnen creëren? Volgens onderzoekers Lois Crane en Shawn Westmoreland van de Staatsuniversiteit van Kansas zouden deze objecten in dat geval de ultieme energiebron en aandrijving voor ruimtevaartuigen kunnen vormen.

Het tweetal heeft uitgezocht hoe men een klein zwart gat zou kunnen creëren en op welke manier de hieruit verkregen energie gebruikt zou kunnen worden om een ruimteschip aan te drijven. De onderzoekers ontdekten dat er een klein aantal zwarte gaten is dat klein genoeg is om kunstmatig gecreëerd te worden en enorme hoeveelheden energie te produceren, maar nog groot genoeg zijn om niet onmiddellijk in talloze deeltjes te ‘verdampen’. Het ideale zwart gat blijkt een massa van ongeveer een miljoen metrische ton en een grootte van ongeveer één-duizendste van die van een proton te hebben.

Om een dergelijk zwart gat te creëren is volgens Crane en Westmoreland een enorme bolvormige gammastraal-laser in de ruimte nodig, die met behulp van enkele duizenden vierkante kilometers aan zonnepanelen van energie voorzien zou moeten worden. Na deze enkele jaren opgeladen te hebben, zou de laser de benodigde hoeveelheid energie in een aanliggende sferische ‘schaal’ van protonen loslaten. Wanneer deze vervolgens ineenstort, wordt de energie zó dicht dat zijn eigen zwaartekracht ervoor zorgt dat het in één enkel punt samenkomt. Indien dat proces is voltooid, is de geboorte van een zwart gat een feit.

Het object zou de energie die eerder samengeperst werd direct uit beginnen te stoten. Om optimaal van deze hoeveelheid energie gebruik te kunnen maken en een ruimtevaartuig voort te stuwen, zou het zwarte gat in het centrum van een parabolische elektron-gas spiegel die alle energie vanuit de achterkant van het schip zou reflecteren, waardoor het vaartuig zelf in beweging wordt gebracht. Om het zwarte gat te ‘voeden’ en mee te laten reizen met het vaartuig zou men volgens de onderzoekers gebruik kunnen maken van verschillende deeltjesstralen.

Een dergelijk zwart kan de weg naar interstellair reizen openen, aangezien het mensen in staat zou stellen om zich te verplaatsen met de snelheid van het licht. Maar dat is niet het enige. Een micro-zwart gat zou ook als een stroomaggregaat die iedere soort materie direct omzet in energie kunnen dienen. Deze energie kan vervolgens gebruikt worden om nieuwe zwarte gaten en nieuwe aggregaten te creëren. Dit alles is geen gemakkelijke onderneming, maar Crane en Westmoreland wijzen op het feit dat hun idee een belangrijk voordeel heeft ten opzichte van speculatievere methoden, zoals warp-drives en wormgaten: het is natuurkundig gezien mogelijk.