激光推进的迷你宇宙飞船可以前往附近的黑洞,天体物理学家说

未来技术有一天可以让一个微型、激光推进的宇宙飞船——重量不超过回形针——前往附近的黑洞,这是周四(8 月 7 日)发表的一项大胆的新提议。

这项雄心勃勃的任务旨在测试阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论在宇宙中最极端环境之一中的极限。 这听起来像是科幻小说的情节,但对宇宙学家来说,这个想法植根于真实的物理学,并且有可能在我们的有生之年实现。

“但人们说我们永远不会探测到引力波,因为它们太弱了。——100 年后。 人们认为我们永远不会观察到黑洞的阴影,”他补充道。“现在,50 年后,我们已经拥有了两者的。”

人类在 2018 年 4 月看到的第一张黑洞 M87* 的第二张图像 (图片来源:EHT 合作)

该计划呼吁发射一个或多个被称为“纳米飞船”的微型航天器,以环绕附近的黑洞。 每个克级探测器都将配备传感器和光帆,然后使用强大的地面激光将其推进到接近光速的三分之一。

研究估计,以这种速度,纳米飞船可以在大约 60 到 75 年内到达 20 到 25 光年远的黑洞。 它收集的数据需要另外 20 到 25 年才能到达地球,使整个任务的持续时间接近一个世纪。

关键目标之一是确定黑洞是否真的拥有视界,即没有任何东西——甚至光——都无法逃脱的极限。 广义相对论预测了这些现象的存在,但它们从未被直接证实。

在提议的任务中,一个纳米飞船将观察另一个纳米飞船冲向黑洞。 如果存在视界,坠落探测器的信号应该逐渐消失并衰落,这与爱因斯坦的预测一致。 但如果黑洞是“毛球”——一些人提出的没有视界的理论物体——信号可能会突然消失,这可能指向新的物理学。

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