Всего 23 световых года: учёные рассчитали первую миссию к ближайшей чёрной дыре

[kuzmich774 1,856]

Источник: ESO / L. Calcada / M. Kornmesser

 

Первая межзвёздная миссия займёт 80–100 лет и позволит проверить теорию относительности с рекордной точностью

 

 

Учёный из Университета Фудань в Шанхае Косимо Бамби (Cosimo Bambi) представил расчёты первой межзвёздной миссии к ближайшей чёрной дыре. Согласно опубликованной работе, ближайшая изолированная чёрная дыра теоретически может находиться всего в 7 парсеках (около 23 световых лет) от Солнечной системы. Если такой объект удастся обнаружить, то его можно будет исследовать в течение одной человеческой жизни, а вся миссия займёт 80–100 лет.

Главная научная цель экспедиции — провести прямые измерения вблизи горизонта событий и проверить общую теорию относительности Альберта Эйнштейна в режиме сильнейших гравитационных полей. По расчётам автора, такой полёт позволит проверить решение Керра (математическую модель вращающейся чёрной дыры) с точностью до 10^-6 — на несколько порядков лучше, чем это позволяют современные рентгеновские обсерватории и детекторы гравитационных волн.

По современным оценкам, во Млечном Пути существует от 100 млн до 1 млрд чёрных дыр звёздной массы, причём около 92% из них являются изолированными и практически невидимыми, поскольку рядом нет звезды-компаньона, по поглощению вещества которой чёрная дыра могла бы проявить себя в классических наблюдениях. Моделирование показывает, что в среднем одна изолированная чёрная дыра приходится на каждые 1500 кубических парсеков пространства, а в пределах 15 парсеков (около 50 световых лет) может находиться примерно 10 подобных объектов.

Искать их предлагается по слабому излучению, возникающему при поглощении газа из местных межзвёздных облаков, используя многоволновые обзоры неба.

 

Для полёта к такой чёрной дыре обычные ракеты непригодны: даже до ближайших звёзд они добирались бы тысячи лет. Вместо этого предлагается использовать сверхлёгкий нанозонд массой около 1 г с диэлектрическим световым парусом из метаматериала. Мощная лазерная установка должна разогнать аппарат до 1/3 скорости света всего за 17 минут. После этого перелёт к ближайшей чёрной дыре займёт 60–75 лет.

Главной технической проблемой остаётся отсутствие способа затормозить аппарат у цели. Поэтому базовый сценарий предусматривает не выход на орбиту, а сверхбыстрый пролёт рядом с чёрной дырой с максимальным сбором научных данных и их последующей передачей на Землю, что займёт ещё 20–25 лет. Автор также рассматривает запуск сразу нескольких зондов: первая группа сможет уточнить параметры объекта, а следующая — пройти значительно ближе к горизонту событий.

На сегодня подобная миссия остаётся проектом на будущее. Не существуют ни компактные зонды, способные десятилетиями работать в межзвёздном пространстве и передавать данные на расстояние более 20 световых лет, ни лазерные системы необходимой мощности. Однако автор работы считает, что такие технологии могут появиться в течение ближайших 20–30 лет. Уже формируются международные рабочие группы по разработке научной программы, аппаратуры, систем лазерного разгона и межзвёздной связи, а первое крупное международное совещание по проекту запланировано на лето 2027 года.

 

При написании статьи использовались следующие материалы:

 

1.Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы увидеть скрытое содержимое.