Astrofizikas atskleidė stulbinantį planą: sąvaržėlės dydžio zondas gali pasiekti juodąją skylę per 100 metų

Idėja primena kino scenarijų - ypač lengvas zondas, varomas šviesos spinduliu, skrieja beveik šviesos greičiu, kad priartėtų prie juodosios skylės ir ištirtų pačią erdvėlaikio struktūrą. Tačiau Italijoje gimęs ir Kinijos Fudano universitete dirbantis mokslininkas Cosimo Bambi pabrėžia, kad tai ne fantastika, o teoriškai įgyvendinamas projektas.

Savo naujausiame straipsnyje žurnale „iScience“ jis pristato misijos viziją, galinčią iš esmės pakeisti mūsų supratimą apie bendrąją reliatyvumo teoriją ir fizikos dėsnius. Visa kelionė, nuo starto iki duomenų gavimo, užtruktų 80–100 metų.

Pirmiausia reikia surasti taikinį

Misijos esmė yra aptikti pakankamai arti esančią juodąją skylę, kad jos tyrimas būtų prasmingas, ir sukurti zondą, galintį atlaikyti kelionę. Remiantis žvaigždžių evoliucijos modeliais, už 20–25 šviesmečių nuo Žemės galėtų slėptis juodoji skylė. 

Problema ta, kad tokie objektai nešviečia ir neatspindi šviesos, todėl teleskopams yra nematomi. Juos galima aptikti tik stebint poveikį artimoms žvaigždėms ar šviesos trajektorijai. Pasak Bambi, nauji aptikimo metodai leidžia tikėtis, kad per artimiausią dešimtmetį tokią skylę pavyks surasti.

Nors dabar tokios misijos technologijų neturime, mokslininkas tiki, jog per 20–30 metų jos galėtų atsirasti. Jis primena, kad prieš tris dešimtmečius mažai kas tikėjo privačių raketų skrydžiais į kosmosą ar jų pakartotiniu panaudojimu, o šiandien tai jau realybė.

Itin lengvas aparatas ir milžiniškos išlaidos

Klasikinis raketinis variklis tokiai misijai netinka, nes būtų pernelyg lėtas ir sunkus. Sprendimu galėtų tapti vadinamieji nanolėktuvai – kelių gramų masės zondai su mikroschema ir šviesos burėmis. 

Žemėje įrengti galingi lazeriai bombarduotų burę fotonais, taip pagreitindami aparatą iki trečdalio šviesos greičio. Tokiu greičiu kelionė iki juodosios skylės užtruktų apie 70 metų, o duomenų perdavimas – dar 20.

Šiuo metu vien lazerių infrastruktūra kainuotų apie trilijoną eurų, be to, pačių nanolėktuvų technologijos dar nėra. Vis dėlto Bambi prognozuoja, kad per kelis dešimtmečius kainos sumažės, o inžinieriai atras būdų šią idėją įgyvendinti. 

Jo teigimu, panašiai buvo ir su gravitacinių bangų aptikimu ar juodosios skylės šešėlio fotografavimu, tai, kas anksčiau atrodė neįmanoma, tapo mokslo istorijos laimėjimais.