Астрофізики постійно шукають нові шляхи для перевірки загальної теорії відносності, яка, попри підтвердження у спостереженнях за гравітаційними хвилями та знімками горизонту подій, все ще вимагає більш точних даних. Вплив космічного середовища та неминучі спрощення в розрахунках змушують вчених шукати можливість наблизитися до чорної діри безпосередньо. Унікальну пропозицію щодо реалізації такої амбітної місії представив астрофізик Бамбі у статті в журналі iScience. Він запропонував відправити до найближчої чорної діри, що знаходиться, імовірно, за 20-25 світлових років від Землі, надлегкий космічний зонд — так званий «нанокрафт». Цей зонд, масою всього один грам, являє собою лазерне вітрило площею 10 квадратних метрів з інтегрованими мікросхемами. За задумом, наземна лазерна установка зможе розігнати його до третини швидкості світла, а за умови збільшення потужності — до 90%, пише T4.
Оскільки більшість чорних дір не мають зіркових компаньйонів, їх виявлення є складним завданням. Проте, вони можуть бути знайдені за допомогою ефекту гравітаційного мікролінзування, коли чорна діра спотворює світло далекої зірки, або за слабким випромінюванням, що виникає при поглинанні газу з міжзоряного простору. Пошуки такої чорної діри можуть зайняти роки, а для їх проведення можна використовувати космічний телескоп Джеймс Вебб або обсерваторію ALMA.
Тривалість місії залежатиме від відстані та швидкості апарату. Якщо «нанокрафт» досягне третини швидкості світла, подорож триватиме 60–75 років, а передача даних назад на Землю займе додаткові 20–25 років. Розгін до 90% швидкості світла скоротить загальний час місії до 40–45 років. Для підвищення надійності пропонується відправити два ідентичних апарати або один зонд з відокремлюваним модулем, де один буде ретранслятором, а інший наблизиться до горизонту подій. Цей підхід дозволить провести три унікальні експерименти: перевірити метрику Керра (геометрію простору-часу навколо чорної діри), незмінність фундаментальних фізичних констант, а також існування самого горизонту подій.
Реалізація цієї ідеї, хоч і фантастична, стикається з численними викликами. Необхідно розробити надлегкі та стійкі до лазерного випромінювання вітрила, створити систему навігації без видимих орієнтирів, а також спосіб передачі даних на величезні відстані. Крім того, потрібна технологія для коригування траєкторії зонда для виходу на орбіту невидимого космічного об’єкта. Попри те, що технології для «нанокрафта» розробляються в рамках ініціативи Breakthrough Starshot, повна реалізація проєкту, включаючи будівництво надпотужного лазера, може обійтися в трильйони євро. Сам Бамбі визнає, що технології для відправки зонда можуть з’явитися лише через кілька десятиліть, але це дасть людству унікальну можливість вивчити закони природи в їхній екстремальній формі біля «серця» чорної діри.
Підписуйся на наш Telegram-канал