09.08.2025. - Межзвездная экспедиция к черной дыре

Межзвездная экспедиция к черной дыре

Это звучит как что-то, взятое прямо со страниц научно-фантастического романа. Но теперь ученые хотят запустить межзвездную миссию в сердце далекой черной дыры. План состоит в том, чтобы создать крошечный космический аппарат не тяжелее скрепки, приводимый в движение лазерами и разгоняемый почти до скорости света.

Хотя на это может уйти до 100 лет, ученые говорят, что эта смелая миссия может изменить все, что мы знаем о физике.

Однако только на лазеры этот новаторский проект может обойтись в сумму до 1 трлн фунтов стерлингов.

Что еще больше усложняет ситуацию, так это то, что технологии, необходимой для создания космического аппарата, пока не существует.

Несмотря на эти проблемы, профессор Козимо Бэмби из Университета Фудань в Шанхае с оптимизмом смотрит на то, что это станет возможным в течение нескольких десятилетий.

Профессор Бэмби сказал Daily Mail: "Технология может быть разработана, и это всего лишь вопрос времени, денег и мотивации".

Черные дыры - одни из самых странных и загадочных объектов в известной Вселенной.

Они образуются, когда огромные умирающие звезды сжимаются в сверхплотную точку, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу.

В этих экстремальных условиях законы физики, какими мы их знаем, начинают нарушаться и изменяться необычным образом.

Проблема для ученых заключается в том, что, поскольку черные дыры не испускают света или других форм излучения, чрезвычайно трудно узнать о том, как они себя ведут.

Предложение профессора Бэмби, опубликованное сегодня в журнале iScience, состоит в том, чтобы исследовать саму структуру пространства-времени, отправив космический корабль прямо в сердце черной дыры.

Однако, чтобы этот план сработал, ученым понадобятся две вещи: черная дыра, находящаяся достаточно близко, чтобы ее можно было посетить, и космический корабль, способный выдержать это путешествие.

Для создания космического корабля профессор Бэмби предлагает использовать так называемый нанокрафт.

Традиционные космические аппараты, работающие на химическом топливе, слишком медленны и неуклюжи, чтобы развивать требуемую скорость.

Нанокрафт - это, по сути, микрочип, прикрепленный к большому и легкому парусу.

Лазеры, установленные на Земле или на орбите, заряжают этот парус фотонами, разгоняя корабль до трети скорости света.

Нанотехнологий, необходимых для того, чтобы это стало возможным, пока не существует, а затраты на питание лазеров были бы непомерными, но профессора Бэмби это не пугает.

"Если бы мы использовали современные технологии, стоимость составила бы около одного триллиона фунтов стерлингов, так что это определенно выходит за рамки бюджета любого научного эксперимента", - сказал он.

"Однако, если мы рассмотрим тенденцию последних 20 лет и экстраполируем эту тенденцию на будущее, то обнаружим, что через 20-30 лет затраты сократятся примерно до одного миллиарда фунтов стерлингов: примерно 1 миллиард фунтов стерлингов - это типичный бюджет современных крупных космических миссий".

К сожалению, самое большое препятствие для этой миссии находится вне чьего-либо контроля.

Профессор Бэмби говорит: "На мой взгляд, ключевым моментом является то, что нам нужно "повезти" и обнаружить черную дыру в пределах 20-25 световых лет от Солнечной системы".

На таком расстоянии нанокрафту все равно потребовалось бы около 70-80 лет, чтобы достичь черной дыры, а затем еще 20-25 лет, чтобы его данные вернулись на Землю.

Таким образом, общее время выполнения миссии составляет до ста лет, что, хотя и является сложной задачей, все же является достижимой целью.

"Если ближайшая черная дыра находится не в пределах 20-25 световых лет, а все еще в пределах 40-50 световых лет, было бы сложнее достичь необходимых технологических требований для миссии, но это все равно было бы возможно", - говорит профессор Бэмби.

"Если расстояние до ближайшей черной дыры превысит 40-50 световых лет, боюсь, нам придется сдаться".

В настоящее время ближайшей черной дырой, обнаруженной учеными, является Gaia-BH1, расположенная в 1560 световых годах от Земли.

Хотя с космической точки зрения это очень близко, человечество все еще слишком далеко, чтобы достичь этого с помощью обычных космических аппаратов.

Вместо этого профессор Бэмби надеется, что ученые вскоре смогут обнаружить черную дыру гораздо ближе к Земле.

Наши лучшие теории эволюции звезд предполагают, что черная дыра должна скрываться примерно в 20-25 световых годах от Земли.

Но поскольку черные дыры не излучают никакого собственного света, найти этого скрытого гиганта будет непросто.

По мере того как ученые будут совершенствоваться в поиске черных дыр, профессор Бэмби говорит, что в ближайшие пять-десять лет мы должны узнать, есть ли они в радиусе 25 световых лет.

Если в окрестностях нашей галактики есть подходящая черная дыра, то, по мнению профессора Бэмби, эта миссия стоила бы астрономических денег.

Черные дыры являются источниками самых сильных гравитационных полей, которые только можно найти в природе, что делает их идеальной лабораторией для проверки общей теории относительности Эйнштейна.

Теории Эйнштейна дают определенные предсказания о том, как пространство и время должны реагировать на воздействие мощных гравитационных сил.

Однако многие ученые считают, что области внутри или вокруг реальной черной дыры отличаются от того, что предсказывает теория.

Проведя первые точные измерения этих областей, ученые, наконец, смогут точно определить, в чем заключаются эти различия.

Профессор Бэмби говорит: "Целью такой миссии было бы проверить гравитационное поле вокруг черной дыры, сравнить результаты измерений с теоретическими предсказаниями Общей теории относительности и, надеюсь, обнаружить некоторые отклонения".

Это могло бы дать ответ на некоторые важные вопросы, например, меняются ли законы физики вблизи черной дыры или теории Эйнштейна вообще работают в самых экстремальных условиях Вселенной.

Источник