Przyszła technologia może pewnego dnia pozwolić na miniaturę statku kosmicznego, zaproponowanego laserowo-nie jest cięższy niż papier papierowy-na podróż do pobliskiej czarnej dziury, zgodnie z odważną nową propozycją opublikowaną w czwartek (7 sierpnia).
Ambitna misja miałaby na celu przetestowanie granic teorii ogólnej teorii względności Alberta Einsteina w jednym z najbardziej ekstremalnych środowisk wszechświata. Może to zabrzmieć jak fabuła powieści science fiction, ale dla kosmologa Cosimo Bambiten pomysł jest zakorzeniony w prawdziwej fizyce – i może być osiągalny w naszym życiu.
„Może to zabrzmieć naprawdę szalone i w pewnym sensie bliżej science fiction” – powiedział Bambi, który jest badaczem na Wydziale Fizyki na Uniwersytecie Fudan w Chinach oświadczenie. „Ale ludzie mówili, że nigdy nie wykryjemy fal grawitacyjnych, ponieważ są zbyt słabe. Zrobiliśmy—100 lat później. Ludzie myśleli, że nigdy nie obserwujemy cieni czarnych dziur – dodał. – Teraz 50 lat później mamy obrazy dwóch. “
„Możliwość międzygwiezdnej misji studiowania czarnej dziury nie jest całkowicie nierealna, nawet jeśli z pewnością jest bardzo spekulacyjna i niezwykle trudna”, napisał w papier o pomyśle. Plan wzywa do uruchomienia jednego lub więcej małego statku kosmicznego, zwanego „nanocrafts”, aby krążyć z pobliskiej czarnej dziury. Każda sonda w skali Grama byłaby wyposażona w czujniki i lekki żagiel, a następnie napędzany do prawie jednej trzeciej prędkości światła za pomocą potężnych laserów naziemnych.
Według badań, przy tej prędkości nanokrwans może dotrzeć do czarnej dziury położonej od 20 do 25 lat świetlnych w ciągu około 60 do 75 lat. Dotarcie do Ziemi zajęłyby kolejne 20 do 25 lat, przyciągając całkowity czas trwania misji na prawie sto lat.
Jednym z kluczowych celów byłoby ustalenie, czy czarne dziury naprawdę posiadają horyzonty wydarzeń, Niewidoczne granice Poza tym nic – nawet światło – nie może uciec. Ogólna względność przewiduje istnienie tych zjawisk, ale nigdy nie zostały one bezpośrednio potwierdzone.
W proponowanej misji jeden nanokraft obserwowałby inny, gdy spadnie w kierunku czarnej dziury. Jeśli istnieje horyzont zdarzenia, sygnał spadającej sondy powinien stopniowo przesunięcie ku czerwieni i zniknąć, zgodnie z prognozami Einsteina. Ale jeśli czarna dziura jest zamiast tego „fuzzball” – obiekt teoretyczny bez horyzontu zdarzenia, zaproponowany przez niektóre alternatywne modele – Sygnał może zniknąć bardziej nagle, potencjalnie wskazując na nową fizykę.
„Bylibyśmy w stanie uzyskać bardzo cenne informacje na temat czarnych dziur i ogólnej względności, które mogą być trudne do uzyskania na inne sposoby”, napisał Bambi w gazecie.
Misja wymagałaby dwóch głównych postępów: odkrycia wystarczająco bliskiej czarnej dziury oraz rozwoju laserowych systemów napędowych i miniaturowego statku kosmicznego zdolnego do przetrwania podróży międzygwiezdnych. Podczas najbliżej znanej czarnej dziuryGaia BH1, to nieco ponad 1500 lat świetlnych od Ziemi, modele ewolucji gwiezdnej sugerują, że jeszcze nie są znani, że można leżeć zaledwie 20 do 25 lat świetlnych od Ziemi, zauważa nowe badanie.
„Myślę, że rozsądne jest oczekiwanie, że możemy znaleźć pobliski w ciągu następnej dekady” – powiedział Bambi w oświadczeniu.
Dzisiaj budowanie niezbędnego układu laserowego kosztowałoby około 1,1 bln USD, daleko poza zasięg obecnych budżetów naukowych. Ale jeśli trendy w technologii utrzymają się, Bambi szacuje, że koszt może spadł do około miliarda euro w ciągu 30 lat, co stanowi na równi z obecnymi flagowymi misjami kosmicznymi.
„Nie mamy teraz technologii” – powiedział Bambi w oświadczeniu. „Ale za 20 lub 30 lat możemy”.
„Jeśli istnieje czarna dziura w ciągu 20–25 lat świetlnych Ziemi i znajdziemy sposób na jej odkrycie, prawdopodobnie jest to tylko kwestia czasu, aby dotrzeć do technologii niezbędnej do wysłania sondy do obiektu”, napisał w gazecie.
. papier został opublikowany w czwartek (7 sierpnia) w czasopiśmie Iscience.
