سیاه‌چاله یک جرم نجومی با کشش گرانشی بسیار قوی است که هیچ‌چیز، حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند. «سطح» سیاه‌چاله که افق رویداد آن نامیده می‌شود، مرزی را مشخص می‌کند که سرعت لازم برای فرار از سرعت نور که حد سرعت کیهان است، بیشتر می‌شود.
ماده و تشعشع به درون می‌افتند، اما نمی‌توانند خارج شوند.
به گزارش سرویس اخبار نجوم و فضا سایت شات ایکس و به نقل از همشهری آنلاین سیاه‌چاله‌ها به دو صورت گسترده مشاهده می‌شوند؛ سیاه‌چاله‌هایی با جرم ستاره‌ای با جرم سه تا ده‌ها برابر خورشید در سراسر کهکشان راه شیری ما پراکنده شده‌اند، درحالی‌که هیولاهای کلان پرجرم با وزن ۱۰۰۰۰۰ تا میلیاردها جرم خورشیدی در مراکز اکثر کهکشان‌های بزرگ، از جمله کهکشان ما، یافت می‌شوند.
جمع‌آوری انرژی از سیاه‌چاله
انرژی را می‌توان از طریق استفاده از ابر تابش از سیاه‌چاله جمع‌آوری کرد. به‌این‌ترتیب بعضی امواج الکترومغناطیسی یا گرانشی که انرژی بیشتری از انرژی وارد شده را حمل می‌کنند به درون سیاه‌چاله منحرف می‌شوند، ابتدا جذب و به یک منبع انرژی قابل‌استفاده تبدیل می‌شوند.
میدان گرانشی
میدان گرانشی یک سیاه‌چاله در حال چرخش قدرتمند و عجیب است و آن‌قدر قدرتمند است که فضا و زمان را به عقب برمی‌گرداند و به‌قدری نیز عجیب است که حتی مفاهیم ساده‌ای مانند حرکت و چرخش روی سرشان می‌چرخد. درک چگونگی اجرای این مفاهیم چالش‌برانگیز است، اما به ستاره‌شناسان کمک می‌کنند تا بفهمند سیاه‌چاله‌ها چگونه چنین انرژی عظیمی تولید می‌کنند. به‌عنوان‌مثال می‌توانید مفهوم کشیدن فریم را در نظر بگیرید.
جایی که همه چیز عجیب می‌شود
سیاه‌چاله‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که ماده به‌قدری متراکم می‌شود که فضا زمان آن را در یک افق رویداد محصور می‌کند. این بدان معناست که سیاه‌چاله‌ها آن‌طور که عادت کرده‌اند، اجرام فیزیکی نیستند. آنها از ماده ساخته نشده‌اند، بلکه اثر گرانشی جایی هستند که ماده در آن قرار داشته است.
این موضوع در مورد فروپاشی گرانشی ماده دوار نیز صادق است. یعنی وقتی در مورد یک سیاه‌چاله در حال چرخش صحبت می‌کنیم، به این معنی است که فضا زمان در نزدیکی سیاه‌چاله به یک پژواک گرانشی از ماده زمانی چرخان تبدیل می‌شود؛ جایی که همه چیز عجیب می‌شود.
کشیدن فریم
فرض کنید قرار بود توپی را در سیاه‌چاله بیندازید. بدون چرخش یا چرخش، فقط یک رهاکردن مستقیم به پایین. به‌جای اینکه در یک خط مستقیم به سمت سیاه‌چاله بیفتد، مسیر توپ در حین سقوط به سمت یک مسیر مداری تغییر می‌کند و هر چه نزدیک‌تر می‌شود در اطراف سیاه‌چاله حرکت می‌کند.
این افکت به‌عنوان «کشیدن فریم» شناخته می‌شود. بخشی از «چرخش» سیاه‌چاله به توپ منتقل می‌شود؛ حتی اگر توپ در سقوط آزاد باشد. هرچه توپ به سیاه‌چاله نزدیک‌تر باشد، تأثیر آن هم بیشتر خواهد شد.
میدان مغناطیسی قدرتمند
به گزارش universetoday مقاله اخیر در arXiv نشان می‌دهد که چگونه این اثر می‌تواند انرژی را از میدان مغناطیسی سیاه‌چاله به ماده مجاور منتقل کند. سیاه‌چاله‌ها اغلب توسط یک دیسک بر افزایشی از گاز و غبار یونیزه شده احاطه شده‌اند. همان‌طور که مواد دیسک به‌دور سیاه‌چاله می‌چرخد، می‌تواند یک میدان مغناطیسی قدرتمند ایجاد کند که می‌تواند مواد را فوق‌العاده گرم کند. درحالی‌که بیشتر نیروی تولید شده توسط این میدان مغناطیسی ناشی از حرکت مداری است، کشیدن فریم می‌تواند یک ضربه اضافی اضافه کند.
اثر دینام
میدان مغناطیسی سیاه‌چاله توسط حرکت توده‌ای قرص برافزایش ایجاد می‌شود. اما به لطف کشیدن فریم، قسمت داخلی دیسک کمی سریع‌تر از آنچه باید حرکت می‌کند؛ درحالی‌که قسمت بیرونی کمی کندتر حرکت می‌کند.
این حرکت نسبی بین آنها به این معنی است که ماده یونیزه شده نسبت به میدان مغناطیسی حرکت می‌کند و نوعی اثر دینام ایجاد می‌کند. به کمک کشیدن فریم، سیاه‌چاله انرژی الکترومغناطیسی بیشتری از آنچه انتظار می‌رود ایجاد می‌کند.
درحالی‌که این اثر برای سیاه‌چاله‌های جرم ستاره‌ای کوچک است، اما برای سیاه‌چاله‌های کلان جرم به‌اندازه کافی بزرگ است که ممکن است این اثر را در اختروش‌ها از طریق شکاف‌هایی در طیف قدرت آنها ببینیم