Что если отправить к черной дыре крошечный космический зонд и проверить фундаментальные законы физики в самых экстремальных условиях? Астрофизик Козимо Бамби из Фуданьского университета в Китае предложил именно такую смелую идею — отправить "нанокрафт" к ближайшей черной дыре, чтобы добраться до неё за 60-75 лет.
Общая теория относительности Эйнштейна уже доказала свою состоятельность в Солнечной системе и при наблюдениях гравитационных волн, но проверить её в непосредственной близости к черной дыре пока невозможно. Наблюдения с Земли и орбитальных телескопов дают лишь косвенные данные, которые искажаются космической средой и упрощениями в расчетах.
Бамби уверен: чтобы расставить все точки над i, нужно приблизиться к черной дыре напрямую.
Ближайший известный объект — GAIA-BH1 — находится на расстоянии около 1560 световых лет. Но для миссии лучше подойдет изолированная черная дыра, скрывающаяся всего в 20-25 световых годах от Земли. Такие объекты сложно обнаружить, так как у них нет звездных компаньонов.
Обнаружить их можно двумя способами:
Для этого используют космический телескоп "Джеймс Уэбб" и обсерваторию ALMA.
В своей статье Бамби описывает зонд массой всего 1 грамм. Он оснащён лазерным парусом площадью 10 квадратных метров, на котором расположены микросхемы.
Разогнать "нанокрафт" до трети скорости света поможет наземный лазер. Теоретически, при увеличении мощности, скорость можно довести до 90% от скорости света — чем легче зонд, тем проще его разогнать.
Создание такой миссии — огромный вызов:
Для надежности Бамби предлагает отправить 2 "нанокрафта" или снабдить основной аппарат отделяемым модулем: 1 будет ретранслятором, другой — приблизится к горизонту событий.
Проект базируется на технологиях, разрабатываемых в границах инициативы Breakthrough Starshot, изначально нацеленной на полет к Альфе Центавра. К середине XXI века стоимость лазерной инфраструктуры может составить около миллиарда евро — приемлемая сумма для такого масштаба.
Однако сегодня строительство сверхмощного лазера обошлось бы в триллион евро, и неизвестно, удастся ли довести проект до конца.
"Когда это произойдет, — пишет Бамби, — человечество получит уникальную возможность изучить фундаментальные законы природы в их самой экстремальной форме — возле "сердца" черной дыры".
Полет позволит проверить:
Идея отправить "нанокрафт" к ближайшей черной дыре — это не просто научная фантастика, а вполне реальный проект, который может стать прорывом в астрофизике. Но для его реализации предстоит преодолеть множество технических и финансовых препятствий.