Článek
Dvougramové zařízení by bylo v počáteční fázi urychleno soustavou velmi výkonných laserů na rychlost porovnatelnou s rychlostí světla. Nutno dodat, že tato „nanosonda“ o hmotnosti zhruba kancelářské sponky, kterou Bambi představil v odborném časopise, by musela být opatřena světelnou plachtou, schopnou „pojmout“ či zachytit tlakovou sílu laserového světla a proměnit ji tak v urychlovací impuls pro pohyb.
Bambiho nanosonda by tak byla v podstatě mikročipem se senzory, připevněným k docela velké, ale přesto velmi lehké a tenké plachtě, schopné odrážet světlo. Hmotnost samotné plachty by činila asi gram a její plocha asi 10 metrů čtverečních. Ovšem soustava laserů, rozmístěná na Zemi či na oběžné dráze kolem Země a urychlující sondu zhruba až na jednu třetinu rychlosti světla, by stála (při využití současných technologií) kolem jednoho bilionu dolarů (čili přes 20 bilionů Kč).
Vyvinout neexistující technologie
Profesor Cosimo Bambi, kterého citoval mj. server Sci.News, přesto optimisticky předpokládá, že toto vše by mohlo být připraveno během několika desetiletí, pokud by se potřebné technologie dostatečně rychle vyvíjely a jejich cena by klesala. Během 20-30 let by pak cena mise mohla klesnout zhruba na jednu miliardu dolarů, což už je typický rozpočet dnešních velkých vesmírných misí.
Taková mise by přesto byla velmi odvážná. Jak víme, vyžadovala by vyvinutí speciálních technologií, které dnes ještě neexistují, a trvala by možná celkově (včetně návratu dat na Zemi) kolem sta let, jak si v dalších odstavcích rozebereme podrobněji. Bylo by také třeba vypustit více sond najednou, už proto, že riziko jejich zničení během počáteční urychlovací fáze soustavou laserů nebude malé.
Získání dat z bezprostředního okolí nějaké relativně blízké černé díry by však mělo pro vědce cenu zlata, protože zatím máme o černých dírách pouze nepřímé informace z různých pozorování na dálku, tedy kromě propracovaných teorií. Úspěšná mise tohoto typu by tedy mohla podstatně doplnit nebo dokonce korigovat naši fyzikální představu o vesmíru.
An interstellar mission to a black hole? Astrophysicist Cosimo Bambi thinks it’s possible. https://t.co/t7Cs4LVNb8#FudanUniversity@iScience_CP pic.twitter.com/C8lZgLN3VS
— Cell Press (@CellPressNews) August 7, 2025
„Tato mise může vypadat opravdu bláznivě a v jistém smyslu má opravdu blízko ke sci-fi,“ říká Bambi.
„Ale lidé kdysi říkali, že gravitační vlny nikdy nezachytíme, protože jsou příliš slabé. To se nám však nedávno podařilo – o 100 let později po vytvoření obecné teorie relativity, která je předpověděla. Lidé si také mysleli, že nikdy nebudeme moci pozorovat ‚stíny‘ či blízká okolí černých děr. Nyní, o 50 let později po této předpovědi, máme už řadu takových snímků.“
Černé díry
Černá díra je objekt až natolik hmotný, resp. hustý, že jeho gravitační pole je v určité omezené oblasti časoprostoru tak silné, že žádný hmotný objekt včetně světla nemůže tuto oblast opustit (odtud i název černá díra). Černou díru proto nelze našimi dalekohledy nebo dalšími podobnými přístroji pozorovat přímo. Navenek se projevují převážně její gravitační účinky na hmotu v jejím blízkém okolí. Černé díry vznikají např. při kolapsu obrovských umírajících hvězd nebo jiných superhmotných vesmírných útvarů.
Černá díra však znamená ještě víc – jde dokonce o jakési lokální zhroucení časoprostoru samotného, který je tak často nenávratně vtahován k jistému bodu „uvnitř“. Toto vše je extrémním a speciálním důsledkem Einsteinových rovnic pro gravitační pole, které obecně říkají, že přítomnost každé hmoty nutně obdařené hmotností, a tedy i zároveň energií nějak zakřivuje celý časoprostor, se vším, co se v něm nachází.
„Stín černé díry“ označuje tmavou siluetu nebo oblast, kterou vidíme při pohledu na černou díru - tu vytváří silné gravitační ohýbání světla v její blízkosti. V podstatě se jedná o oblast, kde je světlo buď zachyceno černou dírou, nebo odkloněno tak silně, že se nedostane k pozorovateli.
Profesor Bambi by proto podle webu Science Alert rád zkoumal fungování časoprostoru v okolí nějaké černé díry, a to právě vysláním kosmické sondy do její blízkosti. Mohli bychom tak skutečně „z první ruky“ zjistit, nakolik přesná je obecná teorie relativity, ze které odvozujeme základní představy o černých dírách.
To má však háček – černá díra by se musela nacházet poměrně blízko naší Sluneční soustavy (ne dále než asi 20-25 světelných let), aby nanosonda stihla odvysílat data zpět na Zemi během zhruba jednoho nebo dvou lidských životů.
Při této vzdálenosti by trvalo asi 70 až 80 let, než by nanosonda dorazila k černé díře, a pak cca dalších 20 až 25 let, než by se její data vrátila na Zemi. To dohromady dává kolem cca sta let, avšak přesto jde stále o proveditelný projekt. V krajním případě by se podle Bambiho dalo uvažovat o návštěvě černé díry, vzdálené cca 40-50 světelných let.
Nyní je nejbližší objevenou černou dírou objekt Gaia-BH1, který leží 1560 světelných let od Země.
Dvě nebo více sond obíhajících kolem černé díry by bylo podle Bambiho nejlepší volbou.
„Obecně řečeno, potřebujeme, aby se sonda dostala co nejblíže k černé díře, pak se rozdělila na hlavní sondu (mateřskou loď) a mnoho malých sond. Pokud by spolu tyto sondy mohly komunikovat prostřednictvím výměny elektromagnetických signálů, mohli bychom zjistit jejich přesné dráhy kolem černé díry a také způsob, jakým se elektromagnetické signály kolem černé díry šíří,“ popsal.
Pozorovat druhou sondu, jak se noří do díry
Jak připomíná portál Space.com, jedním z klíčových cílů mise by bylo ověřit, zda černé díry skutečně mají horizont událostí, tj. neviditelnou hranici, zpod které nemůže nic – dokonce ani světlo – uniknout. Toto předpovídá obecná teorie relativity. Jedna nanosonda by např. pozorovala druhou, jak se noří směrem do černé díry.
Pokud existuje horizont událostí, u signálu padající sondy by se postupně prodlužovala jeho vlnová délka až prakticky donekonečna a jeho intenzita by spojitě a pomalu slábla k nule, což je v souladu s Einsteinovými předpověďmi. Pokud je však černá díra spíše kvantový objekt bez horizontu událostí, jak naznačují některé alternativní modely – signál by mohl zmizet poměrně rychle, což by potenciálně ukazovalo na platnost nové fyziky.
Momentálně je nejbližší objevenou černou dírou objekt zvaný Gaia-BH1, který leží ve vzdálenosti 1560 světelných let od Země. Je však pravděpodobné, že s rostoucí kvalitou našich pozorovacích přístrojů a výpočetních metod bychom mohli najít během 20-30 let černou díru v takové blízkosti, kterou Bambiho projekt vyžaduje.
Jelikož černá díra sama světelně či elektromagneticky nezáří, bude třeba detailně mapovat její případné gravitační vlivy na okolí, popř. gravitační čočkové zkreslení světla vzdálenějších objektů umístěných „v zákrytu“, které černá díra ovlivňuje, abychom ji odhalili.
