Wetenskap

Ligte seile en supernovas kan ons help om die snelheid van die lig te bereik

Ligte seile en supernovas kan ons help om die snelheid van die lig te bereik

Stel jou 'n oomblik voor dat jy op 'n ruimteskip in die diep ruimte staan. Aan die agterkant van die skip - deur 'n skaduagtige, donker venster - is 'n asemrowende uitsig op 'n uitgestrekte, selfmoord-helderblou bal van die lig. As dit nie die dik, UV-blokkerende glas van die uitsigportaal was nie, sou elke oop oog blind word van wat in die winkel is. Vlymdun ligseile vaar so groot soos wolkekrabbers wat stadig van die romp af wikkel, soos een vlerke van 'n monsteragtige, meganiese mot. Terwyl hulle uitstrek, gee die sterre wat voorlê pad, en lyk dit asof hulle stadig beweeg, soos satelliete in die middernaghemel - terwyl 'n nuwe en onbeskryflike gevoel van beweging posvat. Dit lyk asof onbekende konstellasies draai, en versnel, vinniger en vinniger. Ver buite die diep swart van die leë ruimte is daar 'n ligblou kol. Tien miljoen jaar in wording het Betelgeuse uiteindelik supernova geword, en ons ry op die kruin op die spoed van die lig, op pad na die aarde.

VERWANTE: IS DIE STER BETELGEUSE OM 'N SUPERNOVA TE ERVAAR?

Surf deur 'n supernova met Harvard se Avi Loeb

Hierdie toneel klink miskien na wetenskapfiksie, maar vanweë die tyd wat lig neem om die sterrestelsel oor te steek, kan 'n ander beskawing op die golf van Betelgeuse gaan wat supernova's, meer as 600 ligjaar daarvandaan.

In 'nScientific AmericanOp-Ed getiteld "Surfing a Supernova", professor Avi Loeb, voorsitter van die astronomie-afdeling aan die Harvard Universiteit, het geskryf dat ligseile wat minder as 'n halwe gram per vierkante meter weeg, eintlik ligsnelheid kan behaal - selfs al is die vaartuig daaraan geheg. is honderd keer verder van die ontploffende supernova af geleë as die aarde van die son.

Ons son kan skaars ligseile - met baie moeite - tot 'n duisendste van die snelheid van die lig stoot. Maar supernovas het 'n helderheid wat gelykstaande is aan 'n miljard Sonne wat 'n hele maand lank skyn.

Natuurlik is daar 'n paar maniere om die son se relatiewe swak druk te voorkom. Kragtige lasers kan 'n krag wat baie doeltreffender is as die son toepas. 'N Deurbraak Starshot, 'n projek wat wetenskaplikes en beleggers hoop 'n paar tiendes van die ligsnelheid kan bereik deur 'n laserstraal vir 'n paar minute op 'n liggewigseil te skiet, kan 10 gigawatt kragoordrag per vierkante meter bereik - 10 miljoen keer helderder as die helder blou lug van die aarde.

Maar dit is moeilik om die belangrikste beleggings te kry wat nodig is om die massiewe infrastruktuur te ondersteun wat nodig is om liggolwe van hierdie omvang te genereer. Daarbenewens moet ons toesien dat die liggolwe almal in dieselfde, parallelle rigting aangepas word (om die krag te maksimeer).

Tydsberekening en posisie is die belangrikste

As daar nog 'n beskawing in die omgewing van Betelgeuse of Eta Carinae is, kan niks hulle verhinder om in 'n optimale posisie op te tree, hul ligseile oop te maak en te wag op die ontploffende, ontploffende krag om hulle teen die ligspoed te laat draai nie lae, lae koste.

Dit is vreemd om die voorbereiding agter 'n prestasie soos hierdie voor te stel. Supernovas kom nie elke dag voor nie, of selfs gedurende die leeftyd van 'n hele beskawing nie. Die reusagtige sterre wat 'n supernova produseer, leef miljoene jare, en dit is baie moeilik om te voorspel wanneer hulle presies gaan waai. Eta Carinae - nog 'n reuse-ster wat die dood nader - het 'n leeftyd van 'n paar miljoen jaar. China het die langste aaneenlopende geskiedenis in die wêreld, maar dit is net 3 500 jaar oud. Vir supernovas is die skaal vir jare miljoene.

Die dood van sterre en beskawings is moeilik om met perfekte akkuraatheid te voorspel, maar slegs een het 'n definitiewe, finale gevolgtrekking. Totdat die ster met 'n knal uitgaan, kan ligte seile in die lanseerposisie met gewone chemiese vuurpyle beweeg word. Maar met konvensionele dryfmiddel, sou dit miljoene jare neem om die molekulêre wolk oor te steek wat die sterwende ster gebaar het.

Aangesien 'n ligseil se oriëntasie ten opsigte van die ster die vaart se baan bepaal - direk weg van die ontploffingspunt - moet die bemanning van die vaartuig seker maak dat hulle aan die regte kant van die gedoemde ster is, of anders vind dat hulle baie vinnig in die verkeerde rigting beweeg.

Die truuk om die golf in te slaan

Maak die seile te vroeg oop, en die bemanning loop die gevaar om deur helder sterlig voor die werklike ontploffing weg te word. Dit sal hulle van die ster af wegbeweeg voordat hul skip die volle versnelling kan absorbeer. Daarbenewens moet die seile ook baie weerkaatsend wees, anders absorbeer dit te veel hitte en bring die bemanning in gevaar.

Sodra die seile die kosmiese golf vang, kan die bemanning beter hoop dat hulle 'n baan vry van puin het, want teen die spoed van die lig sou 'n botsing met 'n dubbeltjie 'n gevorderde spoorgeweer soos 'n slingervel laat lyk.

Sterre soos Eta Carinae en Betelgeuse - albei reusagtige, kosmiese kruitvat - kan ook in swart gate ineenstort, wat kragtige strale van dodelike straling kan skep, wat sterrekundiges van ver af waarneem as gammastraal bars. As 'n ligseil tydens die ontploffing in die pad van so 'n balk was, sou dit 'n aansienlike hupstoot kry, hoog genoeg om 'n relativistiese Lorentz-faktor van duisend te bereik. Met hierdie spoed kan 'n ligte seil in minder as 'n menslike leeftyd die hele Melkwegstelsel oorsteek, gemeet vanaf hul tydsraamwerk.

Natuurlik, vir diegene op die ruimtetuig, sou die relatiewe tydsverloop op aarde drasties versnel en almal wat die bemanning kon vertel, vertel van hul wonderlike reis wat lankal dood was, en die antieke geskiedenis, toe hulle van Betelgeuse teruggekeer het.

Aangesien supernovas 'n wonderlike potensiaal vir aandrywing het, kan massiewe sterre soos Betelgeuse - en hul pragtige, newelagtige oorblyfsels - goeie kandidate wees vir die soeke na buiteaardse intelligensie (SETI). 'N Enkele ligseil naby 'n dreigende supernova-ontploffing sou te flou wees om op te spoor. Maar volgens Loeb kan die totale boogskokke van baie seile, en die kommunikasie-seine tussen wie ook al bestuur, opspoorbaar wees met die huidige teleskooptegnologie.

Betelgeuse is meer as 600 ligjaar weg, wat beteken dat dit op enige oomblik kan ontplof en sy briljante lig na ons kant toe kan stuur. Maar dit lyk asof een vraag Loeb se Op-Ed ontwyk: as dit 'n supernova nodig het om 'n ligseil suksesvol te versnel tot die spoed van die lig, dan vra u ons af wat ons hipotetiese vaartuig veilig kan vertraag betyds vir 'n sagte spatsel, terug op die aarde.


Kyk die video: The Walking Dead Season 6 Ep 1 - Leading Zombies HD - First Time Again (Mei 2021).