Μπορούμε να ξεχωρίσουμε τις σκουληκότρυπες από τις μαύρες τρύπες;

By physicsgg on 11/11/2022

Θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι οι σκουληκότρυπες – θεωρητικά προς το παρόν αστροφυσικά αντικείμενα – είναι δύσκολο να διακριθούν από τις μαύρες τρύπες

Στη Φυσική, σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιότητα του χωρόχρονου που σχηματίζει μία σήραγγα, η οποία συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία. Η ύπαρξή της είναι συνεπής με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, αλλά μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι δεν έχουν εντοπίσει τέτοιο αντικείμενο.

Σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, οι σκουληκότρυπες συνήθως απεικονίζονται ως σήραγγες που οδηγούν τους ταξιδιώτες μεταξύ δύο σημείων στο χρόνο και στο χώρο. Αν και η ύπαρξή τους προβλέπεται θεωρητικά (από το 1916), αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ από τους αστρονόμους. Σύμφωνα με μια νέα δημοσίευση [Polarized image of equatorial emission in horizonless spacetimes: Traversable wormholes] οι σκουληκότρυπες θα μπορούσαν να κρύβονται σε κοινή θέα. Προσομοιώνοντας τις εκπομπές πολωμένου φωτός από τον δίσκο προσαύξησης γύρω από μια κατηγορία στατικών διασχίσιμων σκουληκοτρυπώνν και μαύρων τρυπών, η Petya Nedkova και οι συνεργάτες της από το πανεπιστήμιο της Σόφιας, προβλέπουν ότι μπορεί να υπάρχουν μόνο μικρές διαφορές στα φάσματα του πολωμένου φωτός που εκπέμπεται από μια διασχίσιμη σκουληκότρυπα και από μια μαύρη τρύπα.

Οι ερευνητές μελέτησαν μια υποθετική στατική, διασχίσιμη σκουληκότρυπα – η οποία ούτε εξελίσσεται ούτε περιστρέφεται. Προσομοίωσαν το φως που εκπέμπεται απευθείας από τον δίσκο που περιβάλλει την σκουληκότρυπα, αναλύοντας την πόλωσή της. Οι ερευνητές στη συνέχεια δημιούργησαν μια εικόνα αυτού του πολωμένου φωτός. Δημιούργησαν επίσης έμμεσες εικόνες της σκουληκότρυπας χρησιμοποιώντας πολωμένο φως που κάμπτεται από το αντικείμενο.

Συγκρίνοντας την απευθείας εικόνα της σκουληκότρυπας με εκείνη που δείχνει το πολωμένο φως που εκπέμπεται από τον δίσκο που περιβάλλει μια στατική μαύρη τρύπα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εικόνες τους ήταν σχεδόν πανομοιότυπες, με την ένταση και την κατεύθυνση της πόλωσης να διαφέρουν λιγότερο από 4%. Ωστόσο, οι έμμεσες εικόνες ήταν διακριτές – τα μοτίβα πόλωσης ήταν παρόμοια, αλλά οι παρατηρήσιμες ακτίνες των αντικειμένων ήταν σημαντικά διαφορετικές. Οι εντάσεις πόλωσης της σκουληκότρυπας ήταν επίσης μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερες στις έμμεσες εικόνες από αυτές της μαύρης τρύπας

Η Nedkova δήλωσε ότι η ερευνητική του ομάδα σχεδιάζει την αναζήτηση άλλων σημάτων που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διάκριση των μαύρων τρυπών και των σκουληκότρυπων, αλλά να μην απαιτούν τις ακριβείς παρατηρήσεις που γίνονται για τον εντοπισμό των φαινομένων πόλωσης. Ορισμένες από τις μετρήσεις θα απαιτούσαν ένα επίπεδο ακριβείας που δεν μπορούν να επιτύχουν τα τωρινά τηλεσκόπια. Θα αναζητήσουμε κάτι που θα μας δείχνει την διαφορά πιο εύκολα.

Πηγή: https://physics.aps.org/articles/v15/s154