Ученый предлагает отправить космический корабль к черной дыре — это может перевернуть науку
Ученые всерьез задумались о самом амбициозном космическом проекте: межзвездной миссии к черной дыре. Астрофизик Козимо Бамби предлагает отправить зонд к ближайшему космическому монстру, чтобы проверить пределы общей теории относительности и, возможно, переписать наше понимание гравитации. Идея Бамби опубликована в журнале iScience.
Черные дыры остаются одними из самых таинственных объектов в космосе — во многом потому, что они не излучают свет, а значит, мы не можем наблюдать их напрямую. Ученые вынуждены изучать эти гравитационные монстры, наблюдая за их воздействием на окружающее пространство. Однако, как предполагает астрофизик Козимо Бамби из Фуданьского университета в Шанхае, существует более прямой путь.
«Я искал совершенно новый способ изучения черных дыр, — рассказал Бамби в интервью ScienceAlert. — И понял, что реальная миссия к ближайшей черной дыре вполне возможна, хоть никто раньше этого и не предлагал».
Черные дыры создают колоссальные гравитационные поля — настолько мощные, что даже свет не может их покинуть. Несмотря на определенный прогресс в понимании их природы, наши знания все еще далеки от полного. По словам Бамби, черные дыры представляют собой уникальные условия для тестирования пределов общей теории относительности — в таких экстремальных условиях можно проверить, насколько точны ее предсказания.
«Мы не знаем, что происходит внутри горизонта событий. Хотя общая теория относительности дает четкие расчеты, некоторые из них, без сомнений, ошибочны, — говорит ученый. — Поэтому черные дыры — идеальное место для поиска отклонений от стандартной теории».
В своей работе Бамби объясняет, что подобная миссия — вопрос долгосрочной стратегии. На текущем этапе наши технологии еще не готовы, а само путешествие может занять десятилетия. Но без первых шагов оно никогда и не начнется.
Одно из главных препятствий — найти ближайшую черную дыру. Сейчас ближайший известный объект такого рода находится примерно в 1565 световых годах от Земли — слишком далеко для миссии. Однако, как подчеркивает Бамби, вполне возможно, что поблизости есть еще неоткрытые черные дыры. Ведь если такие объекты не взаимодействуют активно с окружающей материей, они почти невидимы. Тем не менее, их можно выявить по тому, как они искривляют пространство-время.
«Думаю, если нам повезет, и черная дыра окажется в пределах 20–25 световых лет, то миссия станет реальной. Конечно, это не зависит от нас. Но если такой объект обнаружится, мы сможем разработать необходимую технологию», — пояснил он.
Если же черная дыра будет расположена дальше — скажем, на расстоянии 40–50 световых лет — тогда технические требования возрастут. А если расстояние окажется еще больше, проект, по словам ученого, придется отложить.
Следующая задача — создание зонда, способного развивать скорость до трети скорости света. Аппарат, по замыслу, будет сначала получать энергию от наземных лазеров, а затем переключится на солнечную или звездную энергию. Полет займет около 70 лет, после чего потребуется еще до 20 лет на передачу данных обратно на Землю.
«Лучше всего было бы отправить сразу несколько зондов и разместить их на орбите черной дыры», — пояснил Бамби. По его словам, один зонд будет базовым, а другие — меньшими и маневренными. Обмениваясь сигналами, они смогут измерить траектории движения и поведение электромагнитных волн рядом с горизонтом событий.
Подобные измерения помогут глубже понять, как именно черные дыры искажают пространство и время.
«Я надеюсь найти отклонения от предсказаний общей теории относительности, а также зацепки, которые позволят создать более полную теорию», — добавил Бамби.
«Это может казаться совершенно безумным. Но ведь и гравитационные волны казались недостижимыми — пока мы не зафиксировали их спустя 100 лет. Никто не верил, что можно получить изображение тени черной дыры — а теперь у нас есть снимки двух из них», — заключил астрофизик.
