Tiltai per laiką ir erdvę: fizikai teigia, kad kirmgraužos jau galėjo būti aptiktos

Hipotetiniai tiltai, jungiantys tolimus erdvės (ir laiko) regionus, galbūt panašūs į įprastas juodąsias skyles, todėl gali būti, kad šie mitiniai fizikos objektai jau buvo pastebėti, rašo „Science Alert“.

Laimei, jei nedidelės fizikų komandos iš Sofijos universiteto Bulgarijoje pasiūlytas naujas modelis yra tikslus, gali būti įmanoma juos atskirti.

Ilgai žaidžiant su Einšteino bendrąja reliatyvumo teorija, galima parodyti, kaip Visatos erdvėlaikio fone gali susidaryti ne tik gilios gravitacinės duobės, iš kurių niekas neišeina, bet ir neįveikiamos kalnų viršūnės, į kurias neįmanoma įkopti.

Kitaip nei jų tamsūs pusbroliai, šios švytinčios kalvos vengtų bet ko, kas prie jų priartėtų, galėdamos išmesti dalelių ir radiacijos srautus, kurie neturėtų jokios vilties kada nors grįžti atgal.

Atmetus aiškią galimybę, kad Didysis sprogimas atrodo kaip viena iš tokių „baltųjų skylių“, nieko panašaus į ją dar nebuvo pastebėta. Nepaisant to, tokios skylės yra įdomi sąvoka, leidžianti ištirti vienos didžiausių fizikos teorijų kraštus.

20 a. trečiajame dešimtmetyje Einšteino kolega Nathanas Rosenas įrodė, kad giliai išlenktas juodosios skylės erdvėlaikis negali susijungti su stačiomis baltosios skylės viršūnėmis ir sudaryti tam tikrą tiltą.

Šioje fizikos srityje mūsų kasdieniai lūkesčiai dėl atstumo ir laiko išnyksta, o tai reiškia, kad toks teorinis ryšys galėtų įveikti didžiulius kosmoso plotus.

Esant tinkamoms aplinkybėms, gali būti netgi įmanoma, kad materija galėtų keliauti šiuo kosminiu vamzdeliu ir išeiti į kitą galą su daugiau ar mažiau nepažeista informacija.

Siekdama nustatyti, kaip tokia juodoji skylė su kitu išėjimu galėtų atrodyti tokioms observatorijoms kaip „Event Horizon“ teleskopas, Sofijos universiteto komanda sukūrė supaprastintą kirmgraužos „gerklės“ kaip įmagnetinto skysčio žiedo modelį ir padarė įvairias prielaidas apie tai, kaip materija ją aplenktų prieš ją praryjant.

Dalelės, patekusios į šį įnirtingą sūkurį, sukurdavo galingus elektromagnetinius laukus, kurie sukdavosi ir lūždavo pagal nuspėjamus modelius, poliarizuodami bet kokią įkaitusios medžiagos skleidžiamą šviesą su aiškiu žymeniu. Būtent poliarizuotų radijo bangų sekimas leido 2019 m. gauti pirmuosius stulbinančius M87*, o šių metų pradžioje – Šaulio A* vaizdus.

Pasirodo, tipiškos kirmgraužos šviesą būtų sunku atskirti nuo poliarizuotos šviesos, kurią skleidžia aplink juodąją skylę besisukantis chaoso diskas.

Vadovaujantis šia logika, M87* galėtų būti kirmgrauža. Tiesą sakant, kirmgraužos gali slypėti juodųjų skylių galuose visur, ir mes neturime lengvo būdo tai sužinoti. Tačiau tai nereiškia, kad nėra jokios galimybės sužinoti.

Jei mums pasisektų ir pavyktų gauti kandidato į kirmgraužas vaizdą, netiesiogiai matomą per tinkamą gravitacinį lęšį, paaiškėtų subtilios savybės, skiriančios kirmgraužas nuo juodųjų skylių.

Žinoma, tam reikėtų, kad tarp mūsų ir kirmgraužos atsidurtų patogioje vietoje esanti masė, kuri iškraipytų jos šviesą tiek, kad padidintų nedidelius skirtumus, tačiau tai bent jau leistų patikimai nustatyti, kurios tamsios tuštumos dėmės turi galinį išėjimą.

Yra dar viena priemonė, kuriai taip pat reikia nemažai sėkmės. Jei pastebėtume kirmgraužą idealiu kampu, šviesos, keliaujančios pro jos įėjimą į mus, žymuo dar labiau sustiprėtų, todėl galėtume aiškiai matyti vartus per žvaigždes ir už jų ribų.

Tolesnis modeliavimas galėtų atskleisti kitas šviesos bangų savybes, kurios padėtų išsijoti kirmgraužas iš naktinio dangaus be lęšio ar tobulo kampo – į šią galimybę mokslininkai dabar atkreipia dėmesį.

Tolesni kirmgraužų fizikos apribojimai galėtų atskleisti naujas galimybes tyrinėti ne tik bendrąjį reliatyvumą, bet ir fiziką, kuri apibūdina bangų ir dalelių elgseną.

Šie tyrimai paskelbti žurnale „Physical Review D“.