Межзвездная миссия к черной дыре: крошечный зонд может переписать законы физики

Ученый выдвинул смелую концепцию межзвездной миссии, которая может кардинально изменить наше понимание фундаментальных законов физики. Идея заключается в отправке крохотного космического аппарата, не больше обычной канцелярской скрепки, в ближайшую черную дыру. Это путешествие, которое продлится целый век, направлено на проверку пределов теории относительности Эйнштейна.

Как реализовать такую фантастическую идею?

Этот амбициозный проект, напоминающий научную фантастику, подробно описал астрофизик и эксперт из черных дыр Козимо Бамби из Фуданского университета в Китае. Хотя сегодня необходимых технологий еще не существует, ученый считает, что они могут появиться в течение следующих 30 лет, пишет iScience.

В основе миссии лежат два ключевых вызова: поиск достаточно близкой черной дыры и разработка зонда, способного совершить такое путешествие.

Согласно современным представлениям об эволюции звезд, черная дыра может скрываться на расстоянии всего 20-25 световых лет от Земли, но ее обнаружение является сложнейшей задачей, поскольку эти объекты не излучают и не отражают свет. Однако, по словам Бамби, новые методики дают надежду найти подобный объект уже в ближайшее десятилетие.

Второй задачей является создание самого аппарата. Традиционные космические корабли с химическими двигателями слишком громоздки и медленны для такого путешествия. Решением могут стать так называемые нанокорабли — зонды весом в несколько граммов, состоящие из микрочипа и светового паруса. Мощные лазеры, расположенные на Земле, будут направлять фотоны на этот парус, разгоняя аппарат до трети скорости света.

По приблизительным оценкам, зонд сможет достичь черной дыры, расположенной за 20-25 световых лет, собрать данные и вернуться на Землю примерно за 80-100 лет.

Приблизившись к черной дыре, аппарат проведет эксперименты, которые могут ответить на одни из самых острых вопросов современной физики:

• Действительно ли у черной дыры горизонт событий — предел, за который не может вырваться даже свет?

• Изменяются ли законы физики вблизи такого экстремального объекта?

• Остаётся ли теория общей относительности Эйнштейна актуальной в самых экстремальных условиях Вселенной?

Бамби отмечает, что сегодня только создание необходимых лазеров стоило бы около одного триллиона евро, а технологии для постройки нанокорабля вообще еще не существует. Однако он оптимистично смотрит в будущее, считая, что через 30 лет стоимость может снизиться, а технологии догонят эти смелые идеи.

Ученый проводит параллели с прошлым, напоминая, что когда-то идеи об улавливании гравитационных волн или фотографировании тени черной дыры тоже казались фантастикой, но со временем стали реальностью.