Proses Penrose

Proses Penrose (juga disebut mekanisme Penrose) adalah sebuah proses yang dirumuskan oleh Roger Penrose, dan dalam proses ini energi dapat diekstrak dari lubang hitam yang berotasi.^[1][2] Ekstraksi energi dimungkinkan karena energi rotasi lubang hitam tidak terletak di dalam horizon peristiwa, tetapi di luarnya, yaitu di ruang waktu Kerr yang disebut "ergosfer". Dalam proses ini, materi memasuki ergosfer lubang hitam, dan setelah masuk materi ini terbagi menjadi dua. Momentum dua materi ini dapat ditetapkan sedemikian rupa sehingga satu kepingan materi keluar dari lubang hitam ("terlepas dari ketakterhinggaan"), sementara yang lainnya masuk ke horizon peristiwa lubang hitam. Dengan penyusunan yang tepat, materi yang terlepas dapat memiliki massa-energi yang lebih besar daripada materi yang awalnya masuk ke ergosfer, sementara energi yang masuk ke horizon peristiwa memiliki massa-energi yang negatif. Maka dari itu, proses ini dapat memperoleh energi yang lebih besar dari lubang hitam itu sendiri. Proses ini sedikit mengurangi momentum sudut lubang hitam, dan momentum yang hilang berubah menjadi energi yang telah diekstrak.

Jumlah energi maksimal yang dapat diperoleh sebuah partikel dalam proses ini adalah 20,7%.^[3] Proses ini mematuhi hukum mekanika lubang hitam. Maka dari itu, jika proses ini terus menerus dilakukan, lubang hitam dapat kehilangan seluruh momentum sudutnya dan menjadi lubang hitam yang tidak berotasi (yaitu lubang hitam Schwarzschild). Dalam kasus ini, energi maksimal teoretis yang dapat diperoleh dari lubang hitam mencakup 29% massa awalnya.^[4] Efisiensi yang lebih besar dimungkinkan untuk lubang hitam yang berotasi dan bermuatan.^[5]