|
Удивительный полет к черной дыре
|
|
|
|
Это звучит как научная фантастика: космический корабль, не тяжелее скрепки для бумаги, приводимый в движение лазерным лучом и несущийся сквозь пространство со скоростью света к черной дыре, с миссией исследовать саму структуру пространства и времени и проверить законы физики. Но для астрофизика и эксперта по черным дырам Козимо Бэмби эта идея не такая уж надуманная.
|
|
|
|
В репортаже для iScience Бэмби рассказывает о том, как превратить это межзвездное путешествие к черной дыре в реальность. В случае успеха эта столетняя миссия может вернуть данные из близлежащих черных дыр, которые полностью изменят наше понимание общей теории относительности и законов физики.
|
|
|
|
"Сейчас у нас нет такой технологии", - говорит Бэмби из университета Фудань в Китае. "Но через 20 или 30 лет, возможно, мы сможем это сделать". Миссия основана на двух ключевых задачах — поиске черной дыры, расположенной достаточно близко, чтобы стать мишенью, и разработке зондов, способных выдержать это путешествие.
|
|
|
|
Предыдущие знания о том, как развиваются звезды, позволяют предположить, что всего в 20-25 световых годах от Земли может скрываться черная дыра, но найти ее будет непросто, говорит Бэмби. Поскольку черные дыры не излучают и не отражают свет, они практически невидимы для телескопов. Вместо этого ученые обнаруживают и изучают их, основываясь на том, как они влияют на близлежащие звезды или искажают свет.
|
|
|
|
|
|
|
"Появились новые методы обнаружения черных дыр", - говорит Бэмби. "Я думаю, разумно ожидать, что мы сможем обнаружить их поблизости в течение следующего десятилетия".
|
|
|
|
Как только цель определена, возникает следующее препятствие - добраться до нее. Традиционные космические аппараты, работающие на химическом топливе, слишком громоздки и медленны, чтобы совершить путешествие. Бэмби указывает на нанокрафты — зонды размером в грамм, состоящие из микрочипа и светового паруса, - как на возможное решение. Лазеры на земле будут заряжать парус фотонами, разгоняя аппарат до трети скорости света.
|
|
|
|
При такой скорости аппарат может достичь черной дыры, находящейся на расстоянии 20-25 световых лет от нас, примерно за 70 лет. Чтобы вернуть собранные им данные на Землю, потребуется еще два десятилетия, в результате чего общая продолжительность миссии составит от 80 до 100 лет.
|
|
|
|
Как только аппарат приблизится к черной дыре, исследователи смогут провести эксперименты, чтобы ответить на некоторые из наиболее актуальных вопросов физики. Действительно ли у черной дыры есть горизонт событий, граница, за которой даже свет не может преодолеть ее гравитационное притяжение? Меняются ли законы физики вблизи черной дыры? Справедлива ли общая теория относительности Эйнштейна в самых экстремальных условиях Вселенной?
|
|
|
|
Бэмби отмечает, что сегодня стоимость одних только лазеров составила бы около одного триллиона евро, а технологии для создания нанокрафта еще не существует. Но через 30 лет, по его словам, затраты могут снизиться, и технологии смогут соответствовать этим смелым идеям.
|
|
|
|
"Возможно, это звучит безумно и в некотором смысле ближе к научной фантастике", - говорит Бэмби. "Но люди говорили, что мы никогда не обнаружим гравитационные волны, потому что они слишком слабы. Мы это сделали — сто лет спустя. Люди думали, что мы никогда не увидим тени черных дыр. Теперь, пятьдесят лет спустя, у нас есть изображения двоих."
|
|
|
|
Источник
|
