Човечеството може да изпрати сонда към черна дупка и да събере ценни данни още докато внуците ни са живи – това твърдение звучи като научна фантастика, но според изданието Universe Today не е нереалистично. Изследователят Козимо Бамби от университета Фудан в Шанхай предлага концепция за мисия, която би могла да се превърне в истински „проект на века“ и да ни разкрие непознати досега тайни на Вселената.

Автор: Анди Томасвик

Черните дупки са сред най-екстремните обекти в космоса. Те пораждат изключително мощни гравитационни полета и предоставят уникална възможност за проверка на общата теория на относителността на Айнщайн – нещо, което е невъзможно при обекти с по-малък мащаб. За съжаление, досега сме принудени да ги изучаваме само от голямо разстояние, което ограничава информацията, която можем да получим. Ето защо учените все по-сериозно обмислят идеята да изпратят космическа сонда направо към черна дупка.

Сред водещите фигури в тази област е именно Козимо Бамби. В своя последна статия той разглежда ресурсите и технологиите, необходими, за да се достави сонда с тегло едва един грам до най-близката черна дупка.

Къде обаче се намира тя?

За съжаление, все още не познаваме нито една наистина „близка“ черна дупка. Най-близката известна – Gaia BH1 в съзвездието Змиеносец – се намира на около 1560 светлинни години от нас. Открита е благодарение на лекото гравитационно въздействие, което оказва върху своя звезда-спътник. Астрономите подозират, че в околностите на Млечния път дебнат още много невидими черни дупки, които не взаимодействат толкова явно със заобикалящите ги обекти.

Бамби изчислява, че в нашата галактика може да съществуват около 100 милиона черни дупки със звездна маса. Нещо повече – цели 92% от тях вероятно са самотни, тоест нямат звезда-спътник, която да ги издаде или освети околната материя. Тези обекти са напълно невидими за телескопите, тъй като поглъщат цялата падаща върху тях светлина.

Според изчисленията на Бамби, на всеки 1500 кубични парсека (около 52 000 кубични светлинни години) би трябвало да се пада по една черна дупка със звездна маса. Като се има предвид, че общият обем на Млечния път е приблизително 150 кубични килопарсека, това означава, че много вероятно има такава дупка в радиус от 20–25 светлинни години около Земята. За успокоение – на това разстояние тя не би представлявала никаква заплаха за Слънчевата система. Но би ни дала реален шанс да изпратим сонда още приживе.

Първо обаче трябва да я открием.

Бамби смята, че това е възможно, като се регистрира радиацията, която черната дупка излъчва, докато поглъща газ по време на преминаването си през така наречените Локални междузвездни облаци. Съвременните астрономически наблюдения в широк спектър от електромагнитни вълни биха могли да засекат този сигнал.

А ако я открием – как ще стигнем до нея?

С конвенционалните ракети няма да успеем. Поради така наречената „тирания на формулата на Циолковски“, дори на няколко светлинни години пътят би отнел хиляди години. Най-обещаващото решение от теоретична гледна точка е лазерно задвижваното светлинно платно.

Проектът включва две основни части:

• Чип – миниатюрен апарат с тегло един грам, в който са поместени навигационни, научни и комуникационни системи.

• Платно – светлинно платно с площ 10 кв. м, изработено от диелектричен метаматериал, което ще бъде ускорявано от мощен наземен лазер.

Според изчисленията на Бамби, този лазер би могъл да ускори конструкцията до една трета от скоростта на светлината само за 17 минути. При такава скорост пътуването до черна дупка на 20–25 светлинни години би отнело около 60–70 години.

Има и един съществен недостатък: след като сондата бъде ускорена, няма как да бъде забавена. Това означава, че тя ще прелети покрай черната дупка с огромна скорост и ще има само кратък прозорец за събиране на данни, които след това ще изпрати към Земята. Предаването на сигнала ще отнеме още 20–25 години. Така цялата мисия би продължила между 80 и 100 години – значително повече от активния живот на учените и инженерите, които биха я стартирали.

Реалистично ли е всичко това в момента?

Все още не разполагаме с нужните технологии. Еднограмов чип, който да издържи десетилетия пътуване при екстремни скорости и да предава научни данни от разстояние над 20 светлинни години, все още е извън възможностите ни. Същото важи и за космическия лазер с нужната мощност. Освен това все още нямаме открита подходяща черна дупка. И за съжаление, един от най-амбициозните проекти в тази насока – Breakthrough Starshot – беше закрит през септември 2025 г.

И все пак – нито един от тези проблеми не е непреодолим.

Нужни са само по-модерни инженерни решения. Вече се формират работни групи, които да разработят научните инструменти и комуникационните системи, а за лятото на 2027 г. е планирана международна конференция по темата. Макар че пълноценен системен проект едва ли ще бъде готов дотогава, всяка стъпка напред ни доближава до осъществяването на тази амбициозна идея. Остава само да открием поне една черна дупка в съседство – и мечтата може да стане реалност.