תוכנית מחקר מציעה לשגר ננו־חללית עם מפרש אור, מונעת בקרן לייזר עד לכשליש ממהירות האור, כדי להגיע בתוך עשרות שנים לחור שחור קרוב ולבחון את תורת היחסות בתנאים קיצוניים—אם יימצא יעד סמוך ויפותחו מערכי הלייזר והגשושיות הזעירות.
זה נשמע אולי משהו מסרט מדע בדיוני: חללית שלא שוקלת יותר ממהדק, נדחפת קדימה על ידי קרן לייזר ונעה במהירות בחלל בשליש ממהירות האור לעבר חור שחור. המטרה תהיה לחקור את עצם טיבם של המרחב והזמן תוך העמדת חוקי הפיזיקה במבחן. אבל עבור האסטרופיזיקאי והמומחה לחורים שחורים קוסימו במבי, החזון הזה רחוק מלהיות בלתי אפשרי.
במאמר שפרסם ב-iScience, במבי מתווה תוכנית להפוך משימת חלל עמוק כזאת למציאות. אם יצליח, המסע ייקח מאה שנים ויספק נתונים מחורים שחורים קרובים שעשויים לשנות את מה שאנו יודעים על תורת היחסות הכללית והחוקים היסודיים של היקום.
"הטכנולוגיה לא ברשותנו עכשיו", הוא אומר, "אבל בעוד עשרים או שלושים שנה אולי תהיה".
שני אתגרים לפנינו
הרעיון השאפתני הזה תלוי בהתגברות על שתי משוכות עיקריות – איתור חור שחור שיהיה יעד קרוב מספיק ותכנון גשושיות שיכולות לעמוד בכל המסע.
על סמך הידע הנוכחי על התפתחות כוכבים, יכול להיות חור שחור במרחק של 20-25 שנות אור בלבד מהארץ. אבל לגלות אותו לא פשוט, מסביר במבי. חורים שחורים לא פולטים אור, ולכן הם למעשה בלתי נראים לטלסקופים. במקום זאת, מדענים מזהים אותם על ידי צפייה באופן שבו הם משפיעים על כוכבים קרובים או מעקמים אור שעובר קרוב אליהם.
"יש טכניקות חדשות לגילוי חורים שחורים", אומר במבי. "לדעתי סביר לצפות שנוכל למצוא אחד קרוב בעשר השנים הבאות".
ננו חלליות: הפתרון המהיר
אחרי שהמטרה זוהתה, המשוכה הבאה היא להגיע לשם. חלליות מסורתיות, המונעות בדלק כימי, מסורבלות ואיטיות מדי למסע הזה. במבי מציין ננו חלליות – גשושיות במשקל של גרמים הכוללות מיקרו שבב ומפרש אור – כפתרון אפשרי. לייזרים מהארץ יפציצו את המפרש בפוטונים, ויאיצו את החללית לשליש ממהירות האור.
בקצב הזה, החללית תוכל להגיע לחור שחור המרוחק 20-25 שנות אור בכ-70 שנים. למידע שתאסוף ייקחו עוד שני עשורים לחזור לארץ, כך שהמשך הכולל של המשימה יהיה בסביבות 80-100 שנים.
לחקור את הפיזיקה בקצה המציאות
כשהחללית תהיה קרובה לחור השחור, החוקרים יוכלו לבצע ניסויים כדי לענות על כמה מהשאלות הדחופות ביותר בפיזיקה. האם לחור שחור באמת יש אופק אירועים, הגבול שמעבר לו אפילו אור לא יכול להימלט מכוח הכבידה שלו? האם חוקי הפיזיקה משתנים ליד חור שחור? האם תורת היחסות הכללית של איינשטיין נשמרת בתנאים הכי קיצוניים של היקום?
במבי מציין שרק הלייזרים יעלו כטריליון אירו כיום, והטכנולוגיה ליצירת ננו חלליות לא קיימת עדיין. אבל עוד 30 שנה ייתכן שהעלויות יקטנו והטכנולוגיה תדביק את הרעיונות הנועזים האלה. "זה נשמע מטורף וקרוב יותר למדע בדיוני, אבל אמרו שלעולם לא נגלה גלי כבידה כי הם חלשים מדי. וגילינו, אחרי מאה שנה. חשבו שלעולם לא נצפה בצללים של חורים שחורים. עכשיו, אחרי חמישים שנה, יש לנו תמונות של שניים".
עוד בנושא באתר הידען:
