¿Podríamos aprovechar el poder de un agujero negro? - Fabio Pacucci

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Imagina un futuro lejano en el que los humanos lleguen más allá de la Tierra, construyan ciudades en planetas que están a millones de años luz y mantengan una red galáctica de comercio y transporte. ¿Qué se necesita para dar ese salto? ¿y de dónde obtendríamos la suficiente energía para impulsar dicha civilización? Fabio Pacucci investiga la posibilidad de aprovechar la energía de un agujero negro para desarrollar una civilización galáctica.

Lección de Fabio Pacucci, dirigida por TOTEM Studio.

Imagina un futuro lejano
en el que los humanos lleguen

más allá de nuestro planeta,

construyan ciudades en planetas
que están a millones de años luz

y mantengan una red galáctica
de comercio y transporte.

¿Qué necesita nuestra civilización
para dar ese salto?

Hay que tener en cuenta varios factores:
¿cómo nos comunicaríamos?

¿cómo sería un gobierno galáctico?

Y uno de los factores
más importantes de todos:

¿de dónde obtendríamos la suficiente
energía para impulsar dicha civilización,

su industria, sus operaciones
de terraformación y sus naves espaciales?

El astrónomo Nikolai Kardashev
planteó una escala

para cuantificar las necesidades
energéticas en auge

de una civilización en crecimiento.

En la primera etapa evolutiva,
en la que estamos en la actualidad,

las fuentes de energía que están en
el planeta como los combustibles fósiles,

los paneles solares
y las centrales de energía nuclear

probablemente son suficientes para
colonizar otros planetas del sistema solar

pero no para llegar mucho más lejos.

Para una civilización que esté
en la tercera y última etapa,

la expansión a escala galáctica exigiría
unos 100 mil millones de veces

más energía que todos los 385 yottajulios
que el Sol libera cada segundo.

Salvo que se produzca un gran avance
en materia extraña,

solo existe una fuente de energía
que pueda ser suficiente:

un agujero negro supermasivo.

Es paradójico pensar en los agujeros
negros como fuentes de energía,

pero eso es justo lo que son,
gracias a sus discos de acreción:

estructuras circulares y planas
compuestas por la materia que cae

en el horizonte de sucesos.

Debido a la protección
del momento angular,

las partículas no caen directamente
en picada en el agujero negro.

En vez de eso, se mueven
lentamente en espiral.

Debido al intenso campo gravitatorio
del agujero negro,

estas partículas transforman
su posible energía en energía cinética

según avanzan
hacia el horizonte del evento.

Las interacciones entre partículas
permiten que esta energía cinética

sea irradiada al espacio

en una asombrosa cantidad
de materia-energía eficaz:

un 6 % para los agujeros negros
no giratorios,

y hasta un 32 % para los rotativos.

Esto eclipsa drásticamente
la fisión nuclear,

que actualmente es la manera más eficaz
con amplia validez

para extraer energía de la masa.

La fisión solo convierte el 0,08 %
del átomo de Uranio en energía.

La clave para aprovechar este poder
puede estar en una estructura

creada por el físico Freeman Dyson,
conocida como la esfera de Dyson.

En la década de 1960, Dyson planteó que
una civilización planetaria avanzada

podría diseñar una esfera artificial
alrededor de su estrella principal,

que captase toda la energía irradiada
para satisfacer sus necesidades.

Un diseño similar,
aunque mucho más complejo

podría aplicarse teóricamente
para los agujeros negros.

Para generar energía, los agujeros negros
necesitan alimentarse continuamente;

por lo que no nos convendría cubrirlos por
completo con una esfera.

Incluso si lo hiciéramos, los chorros
de plasma que brotan de los polos

de muchos agujeros negros supermasivos

harían añicos cualquier estructura
que se encontraran en el camino.

De modo que, en vez de eso, podríamos
diseñar una especie de anillo de Dyson,

hecho a base de muchos recolectores
controlados a distancia.

Estos vagarían por una órbita
alrededor de un agujero negro,

quizá al nivel de su disco de acreción,
aunque más lejos.

Estos dispositivos podrían usar paneles
en forma de espejo

para transferir la energía recogida
a una central eléctrica

o a una batería para su almacenamiento.

Debemos asegurarnos de que
estos recolectores estén situados

en el radio adecuado:

si están demasiado cerca se derretirían
por la energía irradiada.

Si están demasiado lejos, solo recogerían
una pequeña parte de la energía disponible

y podría ser obstruida por las estrellas
que orbitan el agujero negro.

Probablemente necesitaríamos varias
Tierras hechas de material muy brillante

como la hematita, para construir
el sistema por completo;

más algunos planetas desmantelados más
para crear una legión

de robots constructores.

Una vez construido, el anillo de Dyson
sería una obra maestra tecnológica,

impulsando la expansión
de una civilización

en cada brazo de una galaxia.

Todo esto puede parecer
una especulación salvaje.

Pero incluso ahora,
en la actual crisis energética,

nos enfrentamos por los recursos
limitados de nuestro planeta.

La producción de nuevas formas
de energía sostenible

siempre será necesaria,

sobre todo cuando la humanidad
se dirige hacia la supervivencia

y el progreso tecnológico
de nuestra especie.

Quizá ya exista una civilización ahí fuera

que haya conquistado
estos colosos astronómicos.

Incluso podríamos saberlo

al ver la luz de su agujero negro
oscureciéndose periódicamente

según pasan los trozos del anillo
de Dyson entre nosotros y ellos.

O tal vez estas estructuras estén
predestinadas a quedarse en algo teórico.

Solo el tiempo y nuestro
ingenio científico lo dirá.