Naukowiec twierdzi, że w ciągu stulecia możemy wysłać sondę do czarnej dziury

Brzmi jak scenariusz z filmu science fiction: sonda nie cięższa niż spinacz biurowy, napędzana wiązką laserową, pędzi przez kosmos z prędkością bliską prędkości światła, by dotrzeć do czarnej dziury i zbadać samą strukturę czasoprzestrzeni. Jednak dla włoskiego astrofizyka i specjalisty od czarnych dziur, dra Cosimo Bambiego z Uniwersytetu Fudan w Chinach, to nie fantastyka, ale projekt, który można zrealizować.

W najnowszej publikacji w czasopiśmie iScience dr Bambi przedstawia szkic misji, która mogłaby całkowicie zmienić nasze rozumienie ogólnej teorii względności i praw fizyki. To wyprawa na skalę stulecia. Od startu do powrotu danych minęłoby od 80 do 100 lat.

Plan misji opiera się na dwóch filarach. Zlokalizowaniu czarnej dziury na tyle blisko, by opłacało się ją badać, oraz stworzeniu sondy zdolnej przetrwać podróż. Obecna wiedza o ewolucji gwiazd sugeruje, że w odległości zaledwie 20-25 lat świetlnych od Ziemi może kryć się czarna dziura. Problem w tym, że obiekty te nie emitują ani nie odbijają światła, przez co pozostają niewidoczne dla teleskopów. Naukowcy mogą je wykrywać jedynie po tym, jak oddziałują na pobliskie gwiazdy lub zakrzywiają światło. - Pojawiły się nowe techniki odkrywania czarnych dziur - podkreśla dr Bambi. - Myślę, że rozsądnie jest oczekiwać, iż w ciągu najbliższej dekady znajdziemy jedną w pobliżu.

I choć nie przyznaje otwarcie, że obecnie nie mamy takich technologii, to patrząc na rozwój nauki wierzy, że za 20-30 lat niewykluczone, że będzie to możliwe. I nie jest to twierdzenie oderwane od rzeczywistości. 30 lat temu nikt chyba nie myślał, że prywatna firma będzie wysyłała ludzi i satelity w kosmos wykorzystując rakiety, których pierwszy stopień i booster są zaprojektowane tak, by wracać bezpiecznie na Ziemię by ponownie je wykorzystać. 30 lat temu pomysły i projekty budowy prywatnych stacji kosmicznych mogły pojawiać się jedynie w komiksach science-fiction.

Dotarcie do celu klasycznym statkiem kosmicznym napędzanym paliwem chemicznym jest niewykonalne. Byłby zbyt powolny i ciężki. Rozwiązaniem mogą być tzw. nanostatki, czyli sondy o masie zaledwie kilku gramów, składające się z mikroukładu i żagla świetlnego. Wiązki laserów z Ziemi miałyby bombardować żagiel fotonami, rozpędzając go do jednej trzeciej prędkości światła. Przy takiej prędkości lot do czarnej dziury oddalonej o 20-25 lat świetlnych zająłby około 70 lat, a przesył danych kolejne dwie dekady.

Koszt? Same lasery to dziś wydatek rzędu biliona euro, a technologia budowy nanostatków jeszcze nie istnieje. Dr Bambi wierzy jednak, że w ciągu 30 lat ceny spadną, a inżynierowie dogonią te śmiałe pomysły. - Może to brzmieć naprawdę szalenie i w pewnym sensie bliżej science fiction - mówi. - Ale mówiono, że nigdy nie wykryjemy fal grawitacyjnych, bo są zbyt słabe. Wykryliśmy je sto lat później. Mówiono, że nigdy nie zobaczymy cienia czarnej dziury. Teraz, po pięćdziesięciu latach, mamy zdjęcia dwóch.

Źródło: Cell Press
Publikacja: An interstellar mission to test astrophysical black holes, iScience (2025). DOI: 10.1016/j.isci.2025.113142. https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(25)01403-8