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Les voiles légères et les supernovae peuvent nous aider à atteindre la vitesse de la lumière

Les voiles légères et les supernovae peuvent nous aider à atteindre la vitesse de la lumière

L'espace d'un instant, imaginez-vous debout sur un vaisseau spatial, dans l'espace lointain. À l'arrière du navire - à travers une fenêtre ombragée et sombre - se trouve une vue imprenable sur une boule de lumière bleue en expansion et d'une brillance suicidaire. S'il n'y avait pas le verre épais et anti-UV de la fenêtre, chaque œil ouvert deviendrait aveugle de ce qui est en magasin. Des voiles de lumière aussi minces que des rasoirs de la taille de gratte-ciel se déroulent lentement de la coque, une de chaque côté, comme les ailes d'un monstrueux papillon de nuit mécanique. Au fur et à mesure qu'elles s'étirent, les étoiles devant céder le passage et semblent se déplacer - lentement au début, comme des satellites dans le ciel de minuit - alors qu'une nouvelle et indescriptible sensation de mouvement s'installe. Des constellations inconnues semblent se tordre et s'accélérer de plus en plus vite. En avant, au-delà du noir profond de l'espace vide, se trouve un point bleu pâle. Dix millions d'années dans la fabrication, Betelgeuse est enfin devenue supernova, et nous surfons sur la crête à la vitesse de la lumière, sur notre chemin vers la Terre.

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Surfer sur une supernova avec Avi Loeb de Harvard

Cette scène peut ressembler à de la science-fiction, mais - en raison du temps qu'il faut à la lumière pour traverser la galaxie - une autre civilisation pourrait surfer sur la vague de Bételgeuse en supernova, à plus de 600 années-lumière.

Dans unAméricain scientifiqueOp-Ed intitulé "Surfing a Supernova", le professeur Avi Loeb, directeur du département d'astronomie de l'Université Harvard, a écrit que les voiles légères pesant moins d'un demi-gramme par mètre carré peuvent réellement atteindre la vitesse de la lumière - même si le navire y est attaché est située cent fois plus loin de l'explosion de la supernova que la Terre ne l'est du Soleil.

Notre Soleil peut à peine pousser les voiles légères - avec beaucoup d'effort - à un millième de la vitesse de la lumière. Mais les supernovae ont une luminosité équivalente à un milliard de soleils qui brillent pendant un mois entier.

Bien sûr, il existe plusieurs façons de contourner la poussée relativement faible du Soleil. Les lasers puissants peuvent appliquer une force beaucoup plus efficacement que le Soleil. Breakthrough Starshot, un projet que les scientifiques et les investisseurs espèrent pouvoir atteindre quelques dixièmes de la vitesse de la lumière en tirant un faisceau laser sur une voile légère pendant quelques minutes, pourrait atteindre 10 gigawatts de transfert de puissance par mètre carré - 10 millions de fois plus lumineux que le ciel bleu clair de la Terre.

Mais il est difficile de sécuriser les investissements majeurs nécessaires pour soutenir les infrastructures massives nécessaires pour générer des ondes lumineuses de cette ampleur. De plus, nous devrions nous assurer que les ondes lumineuses sont toutes ajustées dans la même direction parallèle (pour maximiser la force).

Le timing et la position sont essentiels

S'il y a une autre civilisation dans le quartier de Bételgeuse ou Eta Carinae, rien ne les empêche de s'installer dans une position optimale, d'ouvrir leurs voiles légères, et d'attendre l'explosion d'une puissante transpiration mentale pour les lancer à la vitesse de la lumière, à un faible coût.

C'est étrange d'imaginer la préparation derrière un exploit comme celui-ci. Les supernovae ne viennent pas tous les jours, ni même du vivant de toute une civilisation. Les étoiles gigantesques qui produisent une supernova vivent des millions d'années et il est extrêmement difficile de prédire quand exactement elles vont exploser. Eta Carinae - une autre étoile géante proche de la mort - a une durée de vie de plusieurs millions d'années. La Chine a la plus longue histoire enregistrée au monde, mais elle n'a que 3500 ans. Pour les supernovae, l'échelle des années est de plusieurs millions.

La mort des étoiles et des civilisations est difficile à prévoir avec une précision parfaite, mais une seule a une conclusion définitive et définitive. Jusqu'à ce que l'étoile sorte avec un bang, les voiles légères peuvent être déplacées en position de lancement avec des fusées chimiques ordinaires. Mais avec un propulseur conventionnel, il faudrait des millions d'années pour traverser le nuage moléculaire qui a donné naissance à l'étoile mourante.

De plus, comme l'orientation d'une voile légère par rapport à l'étoile déterminera la trajectoire de la voile - directement à l'écart du centre de l'explosion - l'équipage du navire doit s'assurer qu'il est du bon côté de l'étoile condamnée, sinon il le fera. se retrouvent très vite dans la mauvaise direction.

L'astuce pour virer de bord dans la vague

Ouvrez les voiles trop tôt et l'équipage risque d'être repoussé par la lumière brillante des étoiles avant l'explosion proprement dite. Cela les éloignerait de l'étoile avant que leur vaisseau n'ait une chance d'absorber la pleine accélération. De plus, les voiles doivent également être très réfléchissantes, sinon elles absorberaient trop de chaleur et mettraient en danger l'équipage.

Une fois que les voiles attrapent la vague cosmique, l'équipage espère mieux avoir tracé une trajectoire sans débris car, à la vitesse de la lumière, une collision avec ne serait-ce qu'un sou ferait passer un canon ferroviaire avancé comme une fronde, en comparaison.

Des étoiles comme Eta Carinae et Betelgeuse - deux barils de poudre géants et cosmiques - pourraient également s'effondrer dans des trous noirs, créant de puissants faisceaux de rayonnement mortel, que les astronomes observent de loin sous forme de sursauts gamma. Si une voile légère était sur la trajectoire d'un tel faisceau au moment de l'explosion, elle recevrait une augmentation substantielle de la vitesse, suffisamment élevée pour atteindre un facteur de Lorentz relativiste de mille. À cette vitesse, une voile légère peut traverser toute la galaxie de la Voie lactée en moins d'une seule vie humaine, mesurée à partir de leur période.

Bien sûr, pour ceux qui se trouvaient à bord du vaisseau spatial, le passage relatif du temps sur Terre s'accélérerait considérablement, laissant tout le monde à l'équipage pourrait raconter leur incroyable voyage mort depuis longtemps et leur histoire ancienne, au moment de leur retour de Bételgeuse.

Étant donné que les supernovae ont une utilité potentielle incroyable pour la propulsion, des étoiles massives comme Bételgeuse - et leurs restes nébuleux et étonnants - pourraient être d'excellents candidats pour la recherche de l'intelligence extraterrestre (SETI). Une voile légère singulière près d'une explosion imminente de supernova serait trop faible pour être suivie. Mais selon Loeb, les chocs de proue agrégés de nombreuses voiles, et les signaux de communication entre celui qui les pilote, pourraient être détectables avec la technologie actuelle des télescopes.

Bételgeuse est à plus de 600 années-lumière, ce qui signifie qu'elle pourrait exploser à tout moment et envoyer sa lumière brillante vers nous. Mais une question semblait échapper à l'Op-Ed de Loeb: s'il faut une supernova pour réussir à accélérer une voile légère à la vitesse de la lumière, on se demande ce qui pourrait en toute sécurité ralentir notre hypothétique engin à temps pour un léger splash-down, de retour sur Terre.


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