В научной фантастике кротовые норы - туннели в пространстве и времени - долгое время были предпочтительным средством передвижения по Вселенной. В фильме «Интерстеллар», снятом Кристофером Ноланом в сотрудничестве с Кипом Торном, физиком и лауреатом Нобелевской премии Калифорнийского технологического института, астронавты отправляются через червоточину из нашей Солнечной системы в другую галактику, чтобы исследовать планеты, которые могут заменить Землю.
Пара физиков недавно предположила, что возможно определить, есть ли в центре нашей галактики космическая станция метро. Именно там за пыльными облаками Стрельца скрывается сверхмассивная черная дыра - невидимое космическое надгробие в четыре миллиона раз массивнее Солнца, окутанное тайной и воображением.
Кротовые норы - еще одно предсказание общей теории относительности Эйнштейна, которая уже принесла такие чудеса, как расширяющаяся Вселенная и черные дыры, объекты настолько плотные, что поглощают свет. Одна простая версия червоточины, называемая мостом Эйнштейна-Розена, состоит из пары черных дыр, вставленных одна к другой, каждая из которых обращена в свою собственную область вселенной или вселенных и соединена «горлом» - червоточиной. Но никто не знает, существуют ли червоточины на самом деле.
Чтобы червоточина не взорвалась, она должна быть заполнена экзотическим веществом, иногда называемым фантомной энергией, которое создает отрицательную гравитацию. Но большинство ученых думают, что законы физики запрещают такое вещество.
По словам Деяна Стойковича, физика из Университета Буффало, чтобы получить стабильную, проходимую червоточину, потребуется магия.
В своей статье, опубликованной 10 октября в Physical Review, д-р Стойкович и Де-Чанг Дай из Университета Янчжоу в Китае предусмотрели слой этой экзотической фантомной энергии, упакованный вокруг входа в черную дыру Стрельца, расклинивающий червоточину. Когда достаточно маленький объект приближался к дыре и незадолго до того, как он достиг горизонта событий, точки невозврата гравитации, он внезапно оказывался в другом месте и времени, возможно, в другой вселенной.
Авторы предположили, чтобы их мысленный эксперимент предлагал способ проверить, действительно ли существуют червоточины. Они утверждают, что даже если червоточина была слишком мала для звезды или космического корабля, гравитация могла бы проникнуть сквозь нее.
«Гравитация - это просто свойство самого пространства-времени, поэтому, если вы встряхнете один его конец, вы почувствуете ее и на другом конце», - объяснил доктор Стойкович.
Таким образом, звезда с одной стороны кротовой норы может ощущать гравитационное притяжение звезды или другого массивного объекта с другой стороны кротовой норы. Для астрономов странные отклонения траектории одной звезды могут указывать на влияние «звезды-призрака», проникающей через кротовую нору с дальней стороны.
Доктор Дай и его коллега имеют в виду особую звезду, чтобы проверить эту идею: голубую звезду, известную как S2, а иногда и S02, которая плотно вращается вокруг черной дыры Стрельца, приближаясь к ней на расстояние 11 миллиардов миль каждые 16 лет. Астрономы следили за звездой в течение многих лет, чтобы получить ключи к разгадке теории гравитации Эйнштейна и внутреннего устройства черной дыры. Но они могли бы видеть глубже.
Представьте себе, что черная дыра Млечный Путь, официально известная как Стрелец A * (произносится как «А-звезда»), является приютом для такой червоточины. Предположительно, гравитация звезд или других массивных объектов на дальней стороне могла просочиться через червоточину и немного сдвинуть S2 с его орбиты.
Они отметили, что после еще нескольких лет исследований астрономы должны знать орбиту S2 достаточно точно, чтобы обнаружить такой буксир, который ускоряет звезду примерно на одну миллионную метра в секунду. Астрономы также могут искать аналогичные эффекты вблизи других известных черных дыр.
Доктор Торн предупредил, что, хотя эта модель червоточины была интересной и привлекательной, это лишь одна из бесчисленных возможностей. Доктор Торн, получивший Нобелевскую премию в 2017 году за свою работу по гравитационным волнам, исследовал понятие кротовых нор как машин времени в своей книге «Черные дыры и искривления времени: возмутительное наследие Эйнштейна».
Генцель из Института Макса Планка внеземной физики, который отслеживал звезду S2 в течение многих лет из выдвинутого телескопа в Чили, ответил, что он и его коллеги близки к измерению орбиты S2 с достаточной точностью. «Проблема не в этом, - добавил он, - Есть еще один «дракон», который очень усложнит задачу».
На нашей стороне кротовой норы, вносящей вклад в дрожание S2, - тусклые звезды, звездные черные дыры - достаточно того, что их турбулентность, скорее всего, заглушит любой сигнал с другой стороны.
А пока дверь закрыта. Могут существовать червоточины, и мы никогда не сможем их надежно обнаружить.
Поэтому, Друзья, я иду пересматривать «Интерстеллар», чего желаю и вам.
#космос #червоточина #звезды #интерстеллар #путешествие через Вселенную