Як вам такий план: надлегкий космічний апарат рухається крізь космос з шаленою швидкістю, приводиться в дію лазерним променем і прямує до чорної діри, щоб дослідити саму тканину простору-часу та перевірити закони фізики. Звучить як сценарій для науково-фантастичного фільму. Але астрофізик Косімо Бамбі вважає, що така міжзоряна місія до чорної діри цілком можлива. І колись вона може бути реалізована.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
У журналі iScience він окреслив план того, як можна перетворити цю міжзоряну експедицію на реальність. Якщо проєкт вдасться, ця місія до чорної діри, розрахована на ціле століття, може принести дані, які здатні повністю змінити наше розуміння загальної теорії відносності та фундаментальних фізичних законів.
Ця місія стикається з двома головними викликами: необхідно знайти чорну діру достатньо близько до Землі та розробити зонди, здатні витримати складну подорож. “Зараз у нас немає такої технології, – каже Косімо Бамбі з Фуданського університету в Китаї. – Але через 20-30 років вона може з’явитися”.
Виходячи з сучасного розуміння еволюції зірок, вважається, що на відстані приблизно 20–25 світлових років від нас може існувати чорна діра, проте виявити її буде непросто. Через те, що чорні діри не випромінюють і не відбивають світло, вони практично невидимі для телескопів. Замість прямого спостереження, вчені вивчають їх за гравітаційним впливом на сусідні зірки або за спотворенням світла в їхньому оточенні.
“З’явилися нові методи виявлення чорних дір, – зазначає астрофізик. – Я думаю, що можна розраховувати на те, що ми зможемо знайти найближчу з них протягом наступного десятиліття”.
Після виявлення цілі постає наступна проблема – як її досягти. Звичайні космічні кораблі, що працюють на хімічному паливі, занадто повільні та масивні для такої місії. Косімо Бамбі вважає, що можливим рішенням можуть стати надлегкі нанозонди, які складаються з мікрочипа та світлового вітрила. Наземні лазери мають випромінювати фотони на вітрило, що дозволить розігнати зонд до третини швидкості світла.
За такої швидкості нанозонд зможе подолати відстань до чорної діри на відстані 20–25 світлових років приблизно за 70 років. Дані, які він збере, подорожуватимуть назад на Землю ще близько двадцяти років. Отже, загальна тривалість місії становитиме близько 80–100 років.
Коли зонд досягне околиць чорної діри, вчені зможуть провести експерименти, щоб відповісти на найфундаментальніші запитання фізики. Чи справді чорна діра має горизонт подій – межу, за якою навіть світло не може подолати її гравітаційне тяжіння? Чи змінюються фізичні закони поблизу чорної діри? Чи витримує теорія відносності Ейнштейна випробування в найекстремальніших умовах Всесвіту?
Астрофізик визнає, що лише лазери, необхідні для реалізації проєкту, сьогодні коштували б приблизно трильйон євро, а технології створення нанозонда поки що не існує. Але через 30 років, за його словами, вартість може знизитись, а наука зможе наздогнати ці амбітні задуми.
“Це може здатися справді божевільним і в певному сенсі наближеним до наукової фантастики, – каже Бамбі. – Але колись люди говорили, що ми ніколи не виявимо гравітаційні хвилі, бо вони занадто слабкі. Ми це зробили через сто років. Люди думали, що ми ніколи не спостерігатимемо тіні чорних дір. Зараз, через п’ятдесят років, ми маємо зображення двох”.
Читайте також:
- Астрономи виявили та підтвердили найвіддаленішу чорну діру
- Вчені відтворили першу хімічну реакцію у Всесвіті, що відбулася 13 млрд років тому