一位天體物理學家提議我們派一艘航天器去探訪黑洞

黑洞是宇宙中一些最神秘的物體——研究它們的困難無助于這種聲譽。

因為這些超密集物體不會發(fā)出我們可以檢測到的光，所以我們必須根據(jù)它們對他們周圍的空間，從跨時空的遠距離。但可能還有另一種方法可以讓這些宇宙重量級人物瘦身。

“我一直在尋找一些全新的方法來研究黑洞，”中國復旦大學的天體物理學家科西莫·班比告訴 ScienceAlert，“我意識到最近的星際任務黑洞并非不切實際——但從來沒有人提出過。

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黑洞產(chǎn)生宇宙中最強的引力場，強度如此之大，以至于連光的速度都不足以達到從其強大控制中逃逸的速度。雖然我們對他們的行為方式，衡量我們什么不知道他們遠比我們所做的更偉大。

此外，黑洞引力狀態(tài)將是宇宙中最好的測試狀態(tài)之一廣義相對論，提供了在其他任何地方都找不到的極端條件，可以真正將理論推向絕對極限。圍繞黑洞將能夠執(zhí)行測試，并測量黑洞，這是我們無法從地球上做到的。

“我們不知道黑洞，即事件視界內(nèi)的區(qū)域。廣義相對論做出了明確的預測，但其中一些肯定是不正確的，“斑比說?！耙虼?，黑洞是發(fā)現(xiàn)與廣義相對論預測可能存在偏差的理想實驗室?！?/p>

在他的提案中，小鹿斑比列出了黑洞勘探任務，重點關(guān)注需要解決的前兩個障礙：首先，確定合適的目標;其次，技術(shù)。

需要明確的是，這是長期規(guī)劃。我們現(xiàn)在擁有的技術(shù)還沒有為這樣的任務做好準備，所涉及的距離將意味著幾十年的旅行時間。但每段旅程都始于一步——沒有這一步，旅程就無法發(fā)生。

尋找合適的黑洞參觀是第一個主要障礙。目前，已知最接近的黑洞到地球位于約 1,565 光年的距離處.這真的太遠了。然而，可能存在黑洞更近.

如果黑洞只是在太空中閑逛，什么都不做，那么黑洞就很難被發(fā)現(xiàn)，但天文學家可以更好地找到它們基于他們的引力場扭曲他們周圍時空的方式。找到這樣的黑洞在未來十年左右的時間里，附近并非不可能。

“我認為我們只需要'幸運'并有一個黑洞在 20 到 25 光年內(nèi)。當然，這不在我們的控制范圍內(nèi)。如果有黑洞在太陽系 20 到 25 光年范圍內(nèi)，我們可以開發(fā)出執(zhí)行此類任務的技術(shù)，“斑比解釋道。

“如果黑洞不是在20到25光年以內(nèi)，而是在40到50光年以內(nèi)，技術(shù)要求更具挑戰(zhàn)性。如果黑洞在40到50光年以上，恐怕我們不得不放棄了。

下一步將是如何到達那里。這將需要開發(fā)一種可以以光速三分之一的速度飛行的飛船，最初由地球激光提供動力，然后由太陽能（或恒星）動力驅(qū)動，以到達目的地——大約需要 70 年的旅程。

“兩個或多個探測器圍繞黑洞將是最好的選擇，“小鹿斑比說。

“一般來說，我們需要探頭盡可能靠近黑洞，然后它分離成一個主探頭（母艦）和許多小探頭。如果這些探頭可以通過電磁信號交換相互通信，我們就可以確定它們圍繞黑洞以及電磁信號如何在黑洞."

然后，從探測器發(fā)送的任何數(shù)據(jù)都會以光速傳播返回地球;在 20 光年的距離上，這意味著在數(shù)據(jù)傳入之前還需要 20 年的時間，總?cè)蝿粘掷m(xù)時間約為一個世紀左右。

那是很長的時間，但現(xiàn)在值得考慮，甚至在附近的黑洞已經(jīng)找到，因為這樣的任務需要大量的計劃。小鹿斑比說，結(jié)果絕對值得。

“我希望觀察到與廣義相對論預測的偏差，以及一些線索，以發(fā)展一種超越廣義相對論的理論，”他告訴 ScienceAlert。

在一份聲明中，他增加，“這聽起來可能真的很瘋狂，從某種意義上說更接近科幻小說。但人們說我們永遠不會發(fā)現(xiàn)引力波因為他們太弱了。100 年后，我們做到了。人們認為我們永遠不會觀察到黑洞的陰影?，F(xiàn)在，50 年后，我們有了兩個人的圖像。

該提案已發(fā)表在iScience.

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