L'idée folle d'un astrophysicien : créer un minuscule vaisseau spatial pour étudier les trous noirs
Un trou noir est un objet astronomique doté d'une attraction gravitationnelle si puissante que rien, pas même la lumière, ne peut s'en échapper. C'est ainsi que la NASA le décrit sur son blog officiel , où elle indique que la surface d'un trou noir, appelée horizon des événements, définit la limite où la vitesse nécessaire pour s'en échapper dépasse la vitesse de la lumière, qui est la vitesse limite dans le cosmos. De plus, la matière et le rayonnement y sont piégés et ne peuvent s'en échapper, ce qui signifie que les humains ne peuvent pas les visiter . Cependant, l'astrophysicien Cosimo Bambi pense que cela est possible grâce à un vaisseau spatial de la taille d'un trombone .
Plus précisément, Bambi a proposé une mission d'un siècle visant à envoyer un nanovaisseau dans un trou noir à l'aide d'un puissant faisceau laser , testant ainsi les fondements de la physique et de la relativité générale. Cependant, cette idée se heurte à d'énormes défis technologiques et à un coût financier de plusieurs milliers de milliards de dollars.
Malgré ces inconvénients, Bambi explique à la revue Interesting Engineering que cette mission pourrait devenir réalité dans les prochaines décennies : « Nous devrions avoir de la chance et trouver un trou noir à 20-25 années-lumière. Ceci, bien sûr, est hors de notre contrôle. Si un trou noir existe à 20-25 années-lumière du Système solaire, il ne devrait pas être difficile de trouver une communauté intéressée par l'envoi d'une sonde pour étudier cet objet. »
La mission serait achevée dans 100 ansLa mission repose sur l'idée d'un nanoengin spatial, une sonde de l'ordre du gramme équipée d'une micropuce et d'une voile légère . Cette sonde serait bombardée de photons provenant de puissants lasers situés sur Terre, accélérant la sonde à environ un tiers de la vitesse de la lumière ; ainsi, voyageant à cette vitesse , elle atteindrait un trou noir situé à 20-25 années-lumière en environ 70 ans .
La mission entière devrait durer entre 80 et 100 ans , plus deux décennies supplémentaires pour la transmission des données collectées vers la Terre. Mais comme nous l'avons mentionné, la faisabilité d'une telle mission spatiale dépend de la distance du trou noir le plus proche, car ces derniers sont difficiles à détecter car ils n'émettent pas de lumière.
Malgré cela, Bambi reste optimiste et estime que les techniques actuelles et futures permettront aux scientifiques de trouver un candidat idéal au cours de la prochaine décennie, sachant que si le trou noir se situe entre 40 et 50 années-lumière, la mission devient beaucoup plus complexe. En revanche, s'il se situe à plus de 50 années-lumière, les obstacles technologiques sont jugés trop importants et la mission risque d'être abandonnée.
Cette mission est-elle réalisable ?Les vaisseaux spatiaux actuels sont alimentés par des propulseurs chimiques et sont trop lents pour les voyages interstellaires. Bambi nécessite donc un nanoship – une technologie qui n'existe pas encore – et les lasers nécessaires pour le propulser, ce qui coûterait aujourd'hui environ mille milliards d'euros .
Mais si elle réussit , une sonde envoyée vers un trou noir isolé fournirait un système d'étude à bien plus long terme , permettant des mesures et des expériences directes et précises. Elle pourrait également répondre à certaines des questions les plus profondes de la physique , comme celle de savoir si les trous noirs ont un horizon des événements et si la théorie de la relativité générale d'Einstein est valable dans les conditions les plus extrêmes de l'univers.
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