Астроном выяснил, как разогнать звездолет при помощи черных дыр

Известный планетолог Дэвид Киппинг выяснил, как можно использовать притяжение пар черных дыр в качестве своеобразного "гравитационного зеркала" для того, чтобы ускорить космический корабль до околосветовых скоростей. Его выкладки были опубликованы в электронной библиотеке arXiv.org

"Для простоты, я называю подобную методику ускорения "гало-двигателем", так как корабль набирает скорость в результате взаимодействия с кольцом из света, огибающем черную дыру. Только в Млечном Пути присутствует свыше ста миллионов черных дыр, чего будет достаточно для создания плотной "внутригалактической" сети подобных ускорителей", — пишет астроном.

Возможности человечества по освоению и изучению далекого космоса сегодня ограничены одной простой формулой, которую вывел Константин Циолковский более века назад для просчета того, как много топлива нужно ракете для вывода груза определенной массы на орбиту Земли или для полетов к другим мирам.

В соответствии с его выкладками, для развития высоких скоростей, необходимых для межзвездных перелетов, необходимо непомерно большие запасы топлива, которые ни сейчас, ни в будущем Земля не сможет заполучить. Причина этого проста — они будут тяжелее массы Вселенной в бесчисленное множество раз.

Поэтому ученые давно пытаются "обнулить" самую неприятную часть этого уравнения – избавить космический корабль от необходимости иметь на своем борту запас топлива, или же научиться добывать его из окружающего межзвездного пространства. К примеру, в его роли может выступать разреженный газ, ускоряющийся под действием каких-то физических сил, или же направленный луч света.

За последние десятилетия возникли как вполне работоспособные двигатели, не нуждающиеся в больших запасах топлива, к примеру, ионные и магнитоплазменные силовые установки, так и более футуристические и просто сомнительные идеи, подобные проекту Breakthrough Starshot российского бизнесмена Юрия Мильнера, и двигателю EmDrive, "нарушающему" законы физики.

Все эти идеи, как отмечает Киппинг, обладают одним общим недостатком – даже если такие установки могут работать неограниченно долго, они могут ускорять лишь небольшие объекты до околосветовых скоростей, необходимых для строительства полноценной "межзвездной цивилизации".

Выход из этой ситуации был найден еще в середине 1960 годов знаменитым Фриманом Дайсоном, британским физиком-теоретиком и автором множества концепций о том, как могут выглядеть сверхразвитые цивилизации инопланетян. Он заметил, что достаточно прочный космический корабль может "бесплатно" разогнаться до околосветовых скоростей, пролетев через тесную пару белых карликов или нейтронных звезд.

Нечто похожее, как обнаружил Киппинг, можно провести, используя не два, а всего один объект – черную дыру звездной массой, причем для этого не обязательно сближаться с ней и подвергать себя риску.

Дело в том, что еще 25 лет назад физики-теоретики, просчитывавшие свойства пространства в окрестностях черных дыр, заметили, что при определенных обстоятельствах они будут не поглощать материю, а отталкивать ее. К примеру, фотон, движущийся по четко выверенной траектории и сближающийся с горизонтом событий под определенным углом, не пересечет, а отразится от него и вернется в ту же точку, откуда он пришел, обогнув объект с другой стороны.

Просчитывая свойства подобных частиц, британский планетолог выяснил, что световой "бумеранг" не просто вернется назад к своему владельцу, но и "украдет" часть энергии у черной дыры, от чьего горизонта событий он отразится.

Этого, по его словам, хватит для того, чтобы разогнать космический корабль массой с Юпитер до скорости, превышающей темпы движения одиночной черной дыры вокруг центра Галактики примерно в 1,4 раза. Соответственно, для двойных систем, в которых черные дыры могут вращаться друг вокруг друга всего в 3-5 раз медленнее скорости света, этот маневр позволит достичь действительно фантастических темпов движения.

Помимо ускорения космических кораблей, эту же особенность черных дыр, как отмечает Киппинг, можно использовать для других целей – торможения прилетающих звездолетов, гравитационной "добычи" фактически бесконечной и бесплатной энергии или же запасания ее излишков.

Конечно, для человечества эта идея остается научной фантастикой, однако другие, более высокоразвитые цивилизации уже могли создать подобные "гало-двигатели". Следы их существования, по мнению планетолога, можно будет заметить по аномально высокой частоте слияния и сближения двойных черных дыр.