Учените предложиха метод за откриване на червееви дупки

1
1589

Астрономите считат, че могат да открият черни дупки, падащи в червееви дупки, като използват вълненията на пространствено времевия континуум, известни като гравитационни вълни. Разбира се, всичко това има смисъл само ако червеевите дупки наистина съществуват и този сценарии все някога се състои.

Според Айнщайн, който още през 1916 година първи предсказа съществуването на гравитационни вълни, гравитацията е изкривяването на пространството и времето от масата на телата. Когато два или повече космически обекта се движат в рамките на общо гравитационно поле, те създават гравитационни вълни, които се движат със скоростта на светлината и разтягат или свиват пространството и времето по своя път.

Гравитационните вълни са много трудни за засичане, понеже са твърде слаби и дори Айнщайн не е бил напълно сигурен, дали те наистина съществуват и дали могат да бъдат открити. След десетилетия работа учените съобщиха за първите преки доказателства за съществуването на гравитационни вълни. Това стана през 2016 година, когато те бяха открити с помощта на лазерния интерферометър Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

Гравитационно-вълновите обсерватории регистрираха над 20 разрушителни сблъсъка между необикновено плътни и масивни обекти, включително черни дупки и неутронни звезди. Но на теория могат да съществуват и много по-екзотични обекти, като червееви дупки, сблъсъкът на които същи може да генерира гравитационни вълни, които могат да бъдат регистрирани от нашите гравитационни детектори.

Червеевите дупки са тунели в пространство-времето, които теоретично дават възможност за пътуване навсякъде в във времето и пространството и дори в друга Вселена. Общата теория на относителността на Айнщайн допуска възможността за съществуването на червееви дупки. Тяхното действително съществуване е съвсем друг въпрос.

По принцип всички сферични червееви дупки във вакуума са нестабилни и се затварят в почти същия миг, когато се и отварят. Единственият начин те да бъдат запазени отворени и проходими, е използването на една твърде екзотична форма на материята с така наречената ‘отрицателна маса‘. Тази странна материя има твърде необичайни свойства. Така например, тя се отблъсква от стандартното гравитационно поле вместо да се привлича. Никой не знае дали подобна материя наистина съществува, но теоретичните изследвания показват, че трябва да я има.

В много отношения червеевата дупка напомня обикновената космическа черна дупка. И двата типа обекти са необикновено плътни и имат изключително мощно гравитационно поле за своите размери. Главната разлика е, че нито един обект дори и теоретично не може да се върне след като пресече хоризонта на събитията на черната дупка – това е сфера, в която скоростта, необходима за излизането от гравитационното поле на черната дупка, превишава скоростта на светлината. Но в червеевата дупка теоретично даден обект все още може да се върне обратно.

Предполагайки, че червеевите дупки все пак съществуват, учените направиха компютърна симулация на гравитационните сигнали, които биха се образували при въртенето на черна дупка около червеева дупка и описаха резултатите си в научна статия, която още не е рецензирана.  И още, изследователите пресметнаха, какво може да се случи когато черната дупка влиза в единия вход на червеевата дупка, а след това излиза от другата страна в друга точка на пространствено-времевия континуум, а след това отново пада в червеевата дупка и излиза от първоначалната страна.

Бягството е невъзможно

В своите компютърни модели учените направиха анализ на взаимодействието между черна дупка с маса 5 пъти превишаваща масата на Слънцето и устойчива проходима червеева дупка, която 200 пъти превишава масата на Слънцето и има гърловина 60 пъти по-широка от размера на черната дупка. Компютърните модели показаха, че по този начин ще бъдат създадени уникални гравитационни вълни, които ще възникват при влизането и излизането на черната дупка в и от червеевата дупка.

Когато две черни дупки се сближават по спирала, техните скорости се увеличават, както става при състезателите по фигурно пързаляне, когато приближават ръцете си към тялото. По подобен начин, при този процес честотата на гравитационните вълни нараства. Ако някой може да види приближаването на черна дупка към червеева дупка по спирала, то процесът много ще прилича на сближаването на две черни дупки, но гравитационното излъчване на черната дупка бързо би изчезнало, понеже гравитационните вълни ще започнат да излизат от другия край на червеевата дупка. От друга страна, ако някой може да види как черна дупка излиза от червеева дупка, то той би могъл да улови ‘антисигнал’. И още, честотата на гравитационните вълни от черната дупка ще намалява с нейното отдалечаване от червеевата дупка.

Пунктираната линия показва теоретичната траектория на движение на черната дупка в червеевата дупка

И тъй като черната дупка ще продължи да се пътешества напред-назад през устията на червеевата дупка, при този процес ще се генерират сигнал и антисигнал. Промеждутъкът от време между тях постепенно ще намалява докато черната дупка не заседне в гърловината на червеевата дупка. Откриването на подобен род гравитационни вълни може да се счита за потвърждаване съществуването на червееви дупки.

‘Въпреки че червеевите дупки са твърде спекулативни, фактът, че имаме възможност да докажем или просто повярваме в тяхното съществуване означава много’ – каза съавторът на научното изследване Уилям Габека, физик от университета Вандербилт в Нашвил.

В бъдещите изследвания на тази тема се предвижда изграждането на компютърен модел за взаимодействието на червеева дупка с обикновената материя.

0 0 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
1 Коментар
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари