Zborul intergalactic este o călătorie ipotetică între galaxii cu sau fără echipaj . Datorită distanțelor mari dintre propria noastră galaxie, Calea Lactee , și chiar și cei mai apropiați vecini ai săi - sute de mii și milioane de ani lumină - orice astfel de aventură ar fi mult mai complexă din punct de vedere tehnologic decât chiar călătoriile interstelare . Distanțele intergalactice sunt de aproximativ o sută de mii de ori (de cinci ordine de mărime) mai mari decât omologii lor interstelari [a] .
Tehnologia necesară pentru a călători între galaxii depășește cu mult capacitățile actuale ale umanității și este în prezent doar subiect de speculații, presupuneri și science fiction . Cu toate acestea, nu există nimic în teorie care să indice definitiv că călătoria intergalactică este imposibilă. Există mai multe metode propuse pentru a întreprinde astfel de călătorii și, până în prezent, mai mulți oameni de știință au studiat serios călătoriile intergalactice [1] [2] [3] .
Datorită distanțelor mari, orice încercare serioasă de a călători între galaxii ar necesita tehnici de propulsie mult peste ceea ce se crede că este posibil în prezent pentru a aduce o navă spațială mare mai aproape de viteza luminii .
Conform înțelegerii actuale a fizicii, un obiect în spațiu-timp nu poate depăși viteza luminii [4] , ceea ce înseamnă că o încercare de a călători în orice altă galaxie ar fi o călătorie de milioane de ani Pământești într-un zbor normal.
Călătoria umană cu o viteză care nu este apropiată de viteza luminii va necesita fie depășirea propriei mortalități cu ajutorul unor tehnologii precum extinderea radicală a vieții (inclusiv crionica , crioconservarea embrionilor și altele), fie călătoria pe o navă dormitoare , o navă de generații , în prezent dezvoltată de NASA ca navă veche de un secol sau arcă interstelară . Dacă călătoriți cu viteza luminii aproape de viteza luminii, dilatarea timpului ar permite călătorii intergalactice într-un interval de timp egal cu decenii de timp pe o astfel de navă, care sunt doar concepte în acest moment .
Limitările suplimentare includ multe necunoscute cu privire la durabilitatea navei spațiale pentru o călătorie atât de provocatoare. Fluctuațiile de temperatură, ca în mediul intergalactic cald și fierbinte , ar putea distruge viitoarele nave spațiale dacă nu sunt protejate corespunzător.
Aceste probleme înseamnă, de asemenea, că zborul de întoarcere va fi foarte dificil și poate depăși ciclul de viață al unui om pe Pământ (vezi Ecuația lui Drake pentru o discuție despre durata de viață a unei civilizații ). Prin urmare, toate cercetările viitoare privind riscurile și fezabilitatea călătoriilor intergalactice vor trebui să includă o gamă largă de simulări pentru a crește șansele unei sarcini utile de succes.
Călătoria către alte galaxii cu viteza mai mică decât viteza luminii ar necesita timpi de călătorie variind de la sute de mii la multe milioane de ani. Până în prezent, a fost realizat un singur astfel de design [1] .
Teoretic, în 1988 [5] și stelele observate în 2005 [6] se mișcă mai repede decât a doua viteză cosmică a Căii Lactee și ies în spațiul intergalactic [7] . Există mai multe teorii pentru existența lor. Un mecanism ar fi acela că gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee ejectează stelele din galaxie cu o rată de aproximativ una la fiecare sută de mii de ani. Un alt mecanism teoretic ar putea fi o explozie de supernovă într -un sistem binar [8] .
Aceste stele se deplasează cu viteze de până la 3000 km/s. Cu toate acestea, recent (noiembrie 2014) stele care au atins o fracțiune semnificativă din viteza luminii au fost postulate pe baza metodelor numerice [9] . Stelele semi-relativiste numite de autori , având hipervelocități, vor fi ejectate ca urmare a fuziunii găurilor negre supermasive în galaxii care se ciocnesc . Autorii cred că aceste stele vor fi detectate cu ajutorul telescoapelor viitoare [10] . Aceste stele pot fi folosite mergând pe orbita lor și apoi doar așteptând să ajungă la locul potrivit în univers [11] [12] .
O altă sugestie este de a muta artificial steaua în direcția unei alte galaxii [13] [14] .
Chiar dacă lumina este nevoie de aproximativ 2,54 milioane de ani pentru a traversa decalajul cosmic dintre Pământ și, de exemplu, Galaxia Andromeda , din cauza efectelor de dilatare a timpului, ar fi nevoie de mult mai puțin timp aproape de viteza luminii din punctul de vedere al călătorul; timpul pe care îl trăiește un călător depinde atât de viteză (orice mai mică decât viteza luminii), cât și de distanța parcursă ( contracția lorentziană - contracția relativistă a lungimii unui corp sau a unei scale în mișcare). Prin urmare, teoretic, călătoria intergalactică pentru oameni este posibilă din punctul de vedere al călătorului [15] .
Accelerația la viteze apropiate de viteza luminii folosind o rachetă relativistă ar reduce semnificativ timpul de călătorie pe navă, dar ar necesita o cantitate foarte mare de energie. Acest lucru este fezabil dacă există o cursă de accelerație constantă . Călătoria către Galaxia Andromeda , aflată la două milioane de ani lumină distanță, ar dura doar 28 de ani pământeni pe o navă cu o accelerație constantă de 1 g și o decelerare de 1 g după ce ajunge la jumătatea drumului pentru a putea opri.
Mersul pe Galaxia Andromeda cu o astfel de accelerație ar necesita 4.100.000 kg de combustibil per kg de sarcină utilă, folosind ipoteza nerealistă a unui motor eficient 100% care transformă materia în energie. Scăderea vitezei până la jumătate pentru oprire crește dramatic necesarul de combustibil la 42 de trilioane de kg de combustibil per kg de sarcină utilă. Aceasta este de zece ori masa Muntelui Everest necesară în combustibil pentru fiecare kg de sarcină utilă. Deoarece combustibilul contribuie la masa totală a navei, transportul mai mult combustibil crește, de asemenea, energia necesară pentru a se deplasa la o anumită accelerație, iar combustibilul suplimentar adăugat pentru a compensa masa crescută va agrava și mai mult problema [16] .
Nevoia ca propulsorul să zboare către Galaxia Andromeda cu o accelerație constantă înseamnă că fie sarcina utilă trebuie să fie foarte mică, fie nava spațială trebuie să fie foarte mare, fie trebuie să colecteze combustibil sau să obțină energie pe drum în alte moduri (de exemplu, folosind conceptul de motor Bussard ).
Motorul Alcubierre este un concept ipotetic prin care o navă spațială poate călători mai repede decât viteza luminii (nava în sine nu se va mișca mai repede decât lumina , dar spațiul din jurul ei o va face). Teoretic, acest lucru ar putea permite călătoriile intergalactice practice. Nu există o modalitate cunoscută de a crea o undă de distorsionare a spațiului în care acest concept ar trebui să funcționeze, dar metrica ecuațiilor este în concordanță cu teoria relativității și cu limita vitezei luminii .