Zsuzsanna
-1 °C
10 °C
Index - In English In English Eng

Fekete lyukak adhatnak lendületet az űrhajóknak

2019.03.13. 14:07
Ma már megszokott, hogy a távoli bolygók felé induló űreszközök, hogy üzemanyagot spóroljanak, a bolygók gravitációs erejét használva vesznek lendületet, és így felgyorsulva röpülnek tovább céljuk felé. A Columbia Egyetem kutatója ezt az elvet gondolta tovább, kissé nagyobb léptékben: ő fekete lyukakat doppingként használó űrhajókat vizionál.

A fekete lyukakban eszement tömeg koncentrálódik, így gravitációs mezejük is olyan hatalmas, hogy még a fény sem képe kijutni belőlük. Minden tárgy és sugárzás (bizonyos, jelen esetben elhanyagolható kivételektől eltekintve), amely áthalad a fekete lyuk eseményhorizontján, az menthetetlenül belézuhan.

Viszont ami csak megközelíti az eseményhorizontot, annak pályája elhajlik (adott esetben hurkot leírva visszaindul a kiindulási irányába), miközben a fekete lyuk tömegvonzásától energiához jut. Ugyanaz a jelenség játszódik le, mint a Jupiter és más nagy bolygók gravitációs terében sebességet gyűjtő űrszondáknál, csak sokkal nagyobb léptékben. Ez adta az ötletet David Kippingnek, a New York-i Columbia Egyetem kutatójának ahhoz, hogy a jövőben talán

a fekete lyukak tömegvonzásából szipkázhatnának el energiát a messzi csillagrendszerek felé igyekvő űrhajók.

Kipping tanulmányában arra az aprócska problémára is megtalálta a megoldást (legalábbis elméletben), hogy egy fekete lyuk megközelítése nem éppen veszélytelen manőver, hiszen könnyen lehet, hogy a tömegvonzásából soha nem lesz képes kiszabadulni az űrhajó. A kutató szerint azonban nincs is szükség arra, hogy maga az űrhajó a fekete lyuk közelébe merészkedjen, hiszen az energia csapoláshoz bőven elég egy nagyon erős lézersugarat lőnie felé.

quasar20171206
Fotó: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science / nasa.gov

Ha pontosan a megfelelő szögben lőjük a lézert a fekete lyuk irányába, akkor az nem fog menthetetlenül elnyelődni benne, hanem pályája hurokban visszafordul, és a gravitációs mezőtől felturbózott energiájú fénysugár pontosan visszatér az űrhajóba. Gyakorlatilag tehát az történik, hogy a lézert közvetítőközegként használva az űrhajó energiát szerez a fekete lyukból, amelynek segítségével soha nem látott sebességre gyorsulhat (és nem is kell az ehhez szükséges üzemanyagot a Földről magával vinnie).

Kipping szerint a legtöbb energia az egymás körül keringő feketelyuk-párokból nyerhető, hiszen ezek gravitációs mezejükön felül még maguk is eszméletlenül gyorsan, akár a fénysebesség felével (150 ezer kilométer/másodperc) keringhetnek. Ily módon az asztrofizikus számításai szerint az űrhajó akár a lassabb fekete lyuk sebességének 1,3-szorosára is gyorsulhat.

A szerző a módszert halo drive-nak hívja, a lézerfény által a fekete lyuk körül leírt körre utalva.

Persze azért van még néhány technikai nehézség, amelyeket le kell küzdenünk, mielőtt akárcsak kipróbálhatnánk ezt a fajta űrhajómeghajtást. Például képessé kellene válnunk a csillagközi űrutazásra, és eléggé meg kellene tudnunk közelíteni egy feketelyuk-párt ahhoz, hogy lézerrel értelme legyen felé lőni. Ehhez emellett olyan erős lézerre lenne szükségünk, amivel még messze nem rendelkezünk.

Forrás: New Scientist