Первая межзвёздная миссия займёт 80–100 лет и позволит проверить теорию относительности с рекордной точностью
Наука и космос541 минуту назад
Научный работник Университета Фудань в Шанхае Косимо Бамби (Cosimo Bambi) представил расчёты первой межзвёздной экспедиции к ближайшей чёрной дыре. В соответствии с опубликованными данными, ближайшая изолированная чёрная дыра теоретически может находиться всего в 7 парсеках (примерно 23 световых лет) от Солнечной системы. Если такой объект будет обнаружен, его станет возможным исследовать в течение одной человеческой жизни, а общая продолжительность миссии составит 80–100 лет.
Основная научная задача экспедиции — осуществить прямые измерения вблизи горизонта событий и проверить общую теорию относительности Альберта Эйнштейна в условиях сильных гравитационных полей. По оценкам автора, такой полёт позволит проверить решение Керра (математическую модель вращающейся чёрной дыры) с точностью до 10-6 — на несколько порядков лучше, чем это возможно с помощью современных рентгеновских обсерваторий и детекторов гравитационных волн.
По современным данным, в Млечном Пути насчитывается от 100 миллионов до 1 миллиарда чёрных дыр звёздной массы, из которых около 92% являются изолированными и практически невидимыми, так как рядом нет звезды-компаньона, по поглощению вещества которой чёрная дыра могла бы проявить себя в классических наблюдениях. Моделирование показывает, что в среднем на каждые 1500 кубических парсеков пространства приходится одна изолированная чёрная дыра, а в пределах 15 парсеков (приблизительно 50 световых лет) может находиться около 10 подобных объектов.
Их предлагается искать по слабому излучению, которое возникает при поглощении газа из местных межзвёздных облаков, используя многоволновые обзоры неба.
Для полёта к такой чёрной дыре стандартные ракеты не подходят: даже до ближайших звёзд они бы добирались 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 путь к ближайшей чёрной дыре займет 60–75 лет.
Основной технической проблемой остаётся отсутствие способа замедлить аппарат у цели. Поэтому базовый сценарий предполагает не выход на орбиту, а сверхбыстрый пролёт рядом с чёрной дырой с максимальным сбором научных данных и их последующей передачей на Землю, что займет ещё 20–25 лет. Автор также рассматривает запуск сразу нескольких зондов: первая группа сможет уточнить параметры объекта, а следующая — приблизиться значительно ближе к горизонту событий.
На данный момент такая миссия остаётся проектом на будущее. Не существует ни компактных зондов, способных десятилетиями функционировать в межзвёздном пространстве и передавать данные на расстояние более 20 световых лет, ни лазерных систем необходимой мощности. Тем не менее, автор исследования считает, что подобные технологии могут появиться в течение ближайших 20–30 лет. Уже формируются международные рабочие группы для разработки научной программы, аппаратов, систем лазерного разгона и межзвёздной связи, а первое крупное международное совещание по проекту запланировано на лето 2027 года.
Darth SaharaИсточники:arXivНаука и космос5КосмосМлечный путьАстрономияАстрофизикаЧёрные дырыКосмические исследованияТеория относительностиМежзвёздные полётыЛазерный парус41 минуту назад
Источник