Μια μαύρη τρύπα είναι από τα πιο εντυπωσιακά και συνάμα πιο μυστηριώδη αντικείμενα στο Σύμπαν. Πρόκειται για αντικείμενα που είναι πρακτικά αδύνατο να μελετηθούν, τουλάχιστον προς το παρόν.
Επειδή αυτά τα εξαιρετικά πυκνά αντικείμενα δεν εκπέμπουν φως που μπορούμε να ανιχνεύσουμε, πρέπει να τα μελετήσουμε με βάση την επίδραση που έχουν στον χώρο γύρω τους , από μεγάλες αποστάσεις στον χωροχρόνο. Μπορούμε όμως να βρούμε τρόπους μελέτης τους;
«Έψαχνα για έναν εντελώς νέο τρόπο μελέτης των μαύρων τρυπών», δήλωσε στο ScienceAlert ο αστροφυσικός Cosimo Bambi του Πανεπιστημίου Fudan στην Κίνα, «και συνειδητοποίησα ότι μια διαστρική αποστολή στην πλησιέστερη μαύρη τρύπα δεν είναι μη ρεαλιστική – αλλά κανείς δεν την είχε προτείνει ποτέ».
Οι μαύρες τρύπες είναι τρομερά πυκνά αντικείμενα που παράγουν τα ισχυρότερα βαρυτικά πεδία στο Σύμπαν, τόσο ισχυρά που ούτε το φως μπορεί να διαφύγει από αυτά. Αν και έχουμε μια πολύ καλή ιδέα για το πως συμπεριφέρονται, αυτά είναι μόνο η επιφάνεια του παγόβουνου. Υπάρχουν ακόμα πάρα πολλά που δε γνωρίζουμε και δεν έχουμε πολλούς τρόπους για να μάθουμε.
Επιπλέον, το βαρυτικό καθεστώς της μαύρης τρύπας θα ήταν ένα από τα καλύτερα στο Σύμπαν για τον έλεγχο της γενικής σχετικότητας, προσφέροντας ακραίες συνθήκες που δεν υπάρχουν πουθενά αλλού και οι οποίες θα ωθούσαν πραγματικά τη θεωρία στα απόλυτα όριά της. Ένας ανιχνευτής σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα θα μπορούσε να εκτελέσει δοκιμές και να λάβει μετρήσεις της μαύρης τρύπας, κάτι που δεν μπορούμε να κάνουμε από τη Γη.
«Δεν γνωρίζουμε τη δομή μιας μαύρης τρύπας , δηλαδή την περιοχή μέσα στον ορίζοντα γεγονότων. Η γενική σχετικότητα κάνει σαφείς προβλέψεις, αλλά μερικές από αυτές είναι σίγουρα λανθασμένες», είπε ο Bambi. «Οι μαύρες τρύπες είναι επομένως ιδανικά εργαστήρια για να βρεθούν πιθανές αποκλίσεις από τις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας».
Στην πρότασή του, ο αστροφυσικός παρουσιάζει την σκοπιμότητα μιας αποστολής σαν αυτή, ενώ εστιάζει και στα δύο μεγάλα εμπόδια στα οποία θα πρέπει να βρεθεί λύση. Το ένα είναι ο εντοπισμός του κατάλληλου στόχου και το δεύτερο είναι η υπάρχουσα τεχνολογία που θα μας πάει εκεί.
Φυσικά μια τέτοια αποστολή απαιτεί μακροχρόνιο σχεδιασμό. Η τωρινή τεχνολογία μας δεν είναι έτοιμη για τόσο μεγάλα ταξίδια και ένα σκάφος θα πρέπει να ταξιδεύει για δεκαετίες ή και αιώνες για να φτάσει στην πιο κοντινή μαύρη τρύπα. Όμως, όπως όλα τα ταξίδια, θα πρέπει να κάνουμε το πρώτο βήμα.
Η εύρεση μιας κατάλληλης μαύρης τρύπας για επίσκεψη είναι το πρώτο σημαντικό εμπόδιο. Προς το παρόν, η πλησιέστερη γνωστή μαύρη τρύπα στη Γη βρίσκεται σε απόσταση περίπου 1.565 ετών φωτός . Αυτό είναι πολύ μακριά, στην πραγματικότητα. Θα μπορούσαν, ωστόσο, να υπάρχουν μαύρες τρύπες πολύ πιο κοντά.
Το Curiosity εντόπισε «κοράλλια» στον Άρη – Απόδειξη αρχαίου νερού
Αν κάποιες μαύρες τρύπες υπάρχουν στο διάστημα, χωρίς τίποτα κοντά για να αλληλεπιδράσουν, είναι πολύ δύσκολο να τις βρούμε. Οι φυσικοί όμως έχουν βελτιωθεί αρκετά σε αυτό το κομμάτι, ανιχνεύοντάς τις με βάση τον τρόπο που το βαρυτικό τους πεδίο παραμορφώνει τον χωροχρόνο γύρω τους, δημιουργώντας κάτι σαν βαρυτικό φακό. Η εύρεση μιας τέτοιας μαύρης τρύπας κοντά μέσα στην επόμενη δεκαετία περίπου δεν είναι εκτός της σφαίρας των δυνατοτήτων μας.
«Νομίζω ότι απλώς πρέπει να είμαστε «τυχεροί» και να έχουμε μια μαύρη τρύπα σε απόσταση 20 έως 25 ετών φωτός. Αυτό δεν είναι υπό τον έλεγχό μας, φυσικά. Αν υπάρχει μια μαύρη τρύπα σε απόσταση 20 έως 25 ετών φωτός από το Ηλιακό Σύστημα, μπορούμε να αναπτύξουμε την τεχνολογία για μια τέτοια αποστολή», εξήγησε ο Bambi.
«Εάν η μαύρη τρύπα δεν βρίσκεται σε απόσταση 20 έως 25 ετών φωτός, αλλά εξακολουθεί να βρίσκεται σε απόσταση 40 έως 50 ετών φωτός, οι τεχνολογικές απαιτήσεις είναι πιο μεγάλες. Εάν η μαύρη τρύπα βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 40 έως 50 ετών φωτός, φοβάμαι ότι πρέπει να τα παρατήσουμε».
Το επόμενο βήμα θα είναι το να βρούμε τρόπο να φτάσουμε εκεί. Αυτό απαιτεί ένα σκάφος που να μπορεί να ταξιδέψει για μεγάλη περίοδο και με πάρα πολύ μεγάλη ταχύτητα. Χρειαζόμαστε ένα σκάφος που να μπορεί να ταξιδέψει τουλάχιστον με το 1/3 της ταχύτητας το φωτός, αρχικά τροφοδοτούμενο από laser με έδρα τη Γη και στη συνέχεια με ηλιακή ενέργεια, σε ένα ταξίδι περίπου 70 ετών.
«Δύο ή περισσότεροι ανιχνευτές σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα θα ήταν η καλύτερη επιλογή», είπε ο Bambi.
«Γενικά, χρειαζόμαστε ο ανιχνευτής να πλησιάσει όσο το δυνατόν περισσότερο τη μαύρη τρύπα και στη συνέχεια να χωριστεί σε έναν κύριο ανιχνευτή (μητρικό σκάφος) και πολλούς μικρούς ανιχνευτές. Εάν αυτοί οι ανιχνευτές μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω της ανταλλαγής ηλεκτρομαγνητικών σημάτων, μπορούμε να προσδιορίσουμε τις ακριβείς τροχιές τους γύρω από τη μαύρη τρύπα και πώς τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα διαδίδονται γύρω από τη μαύρη τρύπα».
Αν αυτός ο πλανήτης ήταν αληθινός, θα σπάσει πολλά ρεκόρ
Οποιαδήποτε δεδομένα αποστέλλονται από τον ανιχνευτή θα ταξιδεύουν στη συνέχεια με την ταχύτητα του φωτός για να επιστρέψουν στη Γη. Σε απόσταση 20 ετών φωτός, αυτό θα σήμαινε 20 επιπλέον χρόνια πριν φτάσουν τα δεδομένα, για μια συνολική διάρκεια αποστολής περίπου ενός αιώνα.
Πρόκειται για μια τεράστια αποστολή, αν καταφέρουμε να βρούμε κάποια μαύρη τρύπα κοντά μας. Η αλήθεια είναι πως η ιδέα του Bambi δεν είναι καθόλου άσχημη. Φανταστείτε πως τα Voyager βρίσκονται ήδη 50 χρόνια στο διάστημα και μας δίνουν τρομερά δεδομένα, οπότε μια μακροχρόνια αποστολή που θα έριχνε φως στα μυστήρια των μαύρων τρυπών, δεν είναι παράλογη.
«Θα ήθελα να παρατηρήσω αποκλίσεις από τις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας και κάποιες ενδείξεις για να αναπτύξω μια θεωρία πέρα από τη γενική σχετικότητα», δήλωσε ο Bambi.
Σε μια δήλωσή του, προσθέτει: «Μπορεί να ακούγεται πραγματικά τρελό και κατά μία έννοια πιο κοντά στην επιστημονική φαντασία. Αλλά οι άνθρωποι έλεγαν ότι δεν θα ανιχνεύαμε ποτέ βαρυτικά κύματα επειδή είναι πολύ ασθενή. Το κάναμε – 100 χρόνια αργότερα. Οι άνθρωποι νόμιζαν ότι δεν θα παρατηρούσαμε ποτέ τις σκιές των μαύρων τρυπών. Τώρα, 50 χρόνια αργότερα, έχουμε εικόνες δύο».
Η πρόταση δημοσιεύτηκε στο iScience.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
