Theo Science Alert, công trình nêu trên đến từ một nhà khoa học nổi tiếng với các lập luận gây sốc về các nền văn minh ngoài hành tinh - GS Avi Loeb, Giám đốc Viện Lý thuyết và tính toán tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA), giảng viên Đại học Havard (Mỹ).

Bài nghiên cứu công bố trên tạp chí khoa học Research Notes of the American Astronomical Society (RNAAS) lập luận về sự tồn tại của một dạng lỗ đen nhỏ, khối lượng chỉ khoảng 100 ngàn tấn, quay với quỹ đạo thấp quanh một số ngoại hành tinh giá lạnh.

Khi đó, lỗ đen này hoạt động như một mặt trăng của hành tinh đó. Lỗ đen này cũng là nguồn năng lượng khổng lồ mà người sống ở hành tinh đó có thể khai thác.

Lập luận này dựa trên lý thuyết về "bức xạ Hawking" mà nhà vật lý lý thuyết và vũ trụ học lừng danh Stephen Hawking đưa ra từ năm 1975.

Lý thuyết đó cho rằng lỗ đen có thể phát ra các photon, neutrino và một số hạt lớn hơn.

Kể từ đó, các đề xuất sử dụng lỗ đen làm nguồn năng lượng thường chia thành một trong hai nhóm.

Một mặt, khai thác mô-men động lượng của các đĩa bồi tụ hoặc thu nhiệt và năng lượng được tạo ra bởi các tia siêu tốc của chúng. Mặt khác, có khả năng đưa vật chất vào lỗ đen và khai thác bức xạ Hawking thu được.

Trong bài báo của mình, GS Loeb đề xuất cách một nền văn minh tiên tiến có thể dựa vào quá trình sau bằng cách thiết kế một lỗ đen nhân tạo quay quanh hành tinh quê hương của nó.

Với khối lượng chỉ 100 ngàn tấn, lỗ đen này rất nhỏ so với loại lỗ đen tự nhiên nhỏ nhất là lỗ đen khối lượng sao.

Nếu không được kiểm soát, mặt trăng lỗ đen này sẽ bốc hơi chỉ trong một năm rưỡi thông qua việc phát ra bức xạ Hawking.

Tuy vậy, nó có thể được duy trì bằng cách tích tụ một lượng vật chất tương đối nhỏ là khoảng 2,2 kg. Vì vậy, chỉ cần người ngoài hành tinh cho nó ăn thứ gì đó, nó sẽ tồn tại mãi và tạo ra cho họ một nguồn năng lượng vô tận.

Theo GS Loeb, hệ thống lỗ đen này là động cơ hiệu quả nhất về mặt lý thuyết. Nhiên liệu được chuyển đổi thành năng lượng với hiệu suất hoàn hảo là 100%, vì khối lượng rơi vào lỗ đen cuối cùng sẽ thoát ra dưới dạng bức xạ Hawking.

Phương pháp duy nhất khác để chuyển đổi khối lượng thành bức xạ với hiệu suất 100% là sự hủy diệt vật chất - phản vật chất. Tuy vậy, phương án này sẽ khó khăn hơn nhiều.

Từ năm 1995, các máy gia tốc hạt tại CERN (Pháp) đã sản xuất được ít hơn 10 nanogram phản vật chất, chỉ đủ để cung cấp năng lượng cho một bóng đèn 60 watt trong 4 giờ.

Vì vậy, mặt trăng lỗ đen có thể là giải pháp hiệu quả nhất để cung ứng đủ năng lượng cho một nền văn minh vượt trội hơn nền văn minh trên Trái Đất.

Rõ ràng nhân loại ngày nay đang đánh vật với nhu cầu năng lượng lên tục tăng vọt vì sự phát triển như vũ bão của công nghệ.

GS Loeb gọi nền văn minh đủ khả năng tạo ra và sử dụng mặt trăng lỗ đen là "Nền văn minh loại II".

Một lợi thế khác là lỗ đen có thể sử dụng bất kỳ dạng vật chất nào làm nhiên liệu, bao gồm bất kỳ chất thải nào mà nền văn minh tạo ra. Về mặt này, động cơ lỗ đen sẽ giải quyết được vấn đề rác thải của nền văn minh tiên tiến trong khi vẫn cung cấp nguồn năng lượng vô tận.