Шансы невелики, но новый анализ показывает, что это возможно.
Писатели-фантасты любят кротовые норы, потому что они делают невозможное возможным, связывая вместе другие недостижимые места. Влетаете в одну, и она выплюнет вас обратно в другой локации—обычно той, которая удобна для сюжета. И независимо от того, насколько маловероятно, что эти экзотические родственники черных дыр существуют в реальности, они, как правило, очаровывают физиков по той же самой причине. Недавно некоторые из этих физиков нашли время, чтобы обдумать, как такой космический ярлык может выглядеть в реальной жизни, и даже сделать предположение, что он может быть в центре нашей галактики.
Самый верный способ подтвердить существование червоточины - это прямо ткнуть в черную дыру и посмотреть, не прячется ли она за мостом в другое место, но у человечества никогда не будет такой возможности. Тем не менее, исследователи могли бы исключить некоторые из наиболее очевидных сценариев с Земли. Если чудовищная черная дыра, обитающая в бурлящем центре Млечного Пути, например, является скорее дверью, чем тупиком, астрономы могли бы обнаружить присутствие чего-то с другой стороны. Исследователи черных дыр отслеживали орбиты звезд, таких как та, что называется S2, облетая этот галактический сток в течение многих лет. Если бы эти звезды почувствовали притяжение от далеких двойников за черной дырой, они исполнили бы очень специфический танец для любого наблюдателя, согласно недавним расчетам.
"Если астрономы просто измерят орбиту S2 с более высокой точностью, чтобы мы могли сузить ее [и заметить такой танец], - говорит Деян Стойкович , физик-теоретик из Университета Буффало, который помог вычислить результат. - вот и все. Это же просто здорово."
Червоточины представляют собой одну странную форму пространства, теоретически разрешенную под эгидой теории гравитации Эйнштейна, но только черные дыры имеют УМФ, необходимый для того, чтобы фактически вылепить ее. Один из способов проверить, если данная черная дыра имеет управлять d чтобы сделать складку в ткани космоса, нужно было бы вытащить межзвездный и попытаться отправить зонд, но нам пришлось бы ждать тысячи лет, чтобы любой космический корабль достиг ближайших кандидатов.
Чтобы сделать такую миссию еще более донкихотской, большинство физиков согласны с тем, что человеческие проходимые, научно-фантастические мосты не могут существовать. Единственный способ бороться с их естественной склонностью к коллапсу, согласно уравнениям Эйнштейна, заключается в том, чтобы ввести тип отталкивания, который другие законы физики запрещают на больших масштабах—отрицательную энергию (студенты-физики могут помнить, что энергия, в отличие от скорости или ускорения, всегда выходит положительной). Стойкович говорит, что он и его сотрудники избегали таких “фокусов-покусов” в своей предыдущей работе, описывая червоточину, которая будет работать в нашей Вселенной.
Однако то, что астронавты не могут путешествовать через большую червоточину, не означает, что ничто не может. Работая в рамках теории гравитации Эйнштейна, в предыдущей работе группа нашла способ построить большую, стабильную червоточину, открытую силой, движущей расширением Вселенной. Новая работа расширяет старую, рассчитывая, что в то время как большинство частиц и электрических полей остановились ненадолго, сила тяжести может плавно проплыть через них. Это означает, теоретически, что объекты с нашей стороны могут чувствовать рывок чего-то особенно массивного с другой стороны. "Мы были немного удивлены, - говорит Стойкович, - но чего еще можно было ожидать? Гравитация-это свойство самого пространства-времени."
Новое исследование, недавно опубликованное в журнале Physical Review D, продолжает спрашивать, могут ли астрономы обнаружить такие тонкие гравитационные притяжения на звездах в Млечном Пути.
Идеальной мишенью, как предлагают Стойкович и его коллеги, является Стрелец (Sag) A —черная дыра, которая якобы находится в самом сердце нашей галактики. Более конкретно, они рассчитали возможные эффекты на звезде S2, которая вращается вокруг звезды Sag A. Если черная дыра содержит в себе червоточину, то подобные звезды, вероятно, вращаются по другую сторону, где-то еще во Вселенной, и S2 может чувствовать гравитационное притяжение далекого близнеца, путешествующего через космическую связь между ними.
Любые результирующие отклонения S2 могут быть незначительными, но после более чем 20 лет наблюдений астрономы засекли ускорение звезды с точностью до четырех десятичных знаков. Примерно в 100 раз более точно, чем это, по оценкам Стойковича, астрономы будут иметь чувствительность, чтобы проверить его гипотезу о червоточине-ориентир, который, по его словам, текущие эксперименты должны естественно достичь еще через пару десятилетий сбора данных. Если движение S2 не приносит никаких сюрпризов в этой точке, говорит он, то Sag A* должен быть либо обычной черной дырой, либо червоточиной, соединяющейся с довольно пустой областью пространства.
Но в то время как Стойкович и его коллеги анализировали свои большие червоточины, используя уравнения Эйнштейна, другие теоретики, изучающие (пока еще теоретические) микроскопические свойства пространства и гравитации, не так уверены, что эти выводы справедливы на уровне частиц. Daniel Jafferis физик из Гарвардского университета говорит, что поскольку никто не предложил способ формирования больших червоточин, любые нечетные джиги S2 вызовут больше вопросов, чем они ответят. "Кто-то, вероятно, должен был бы сделать червоточину намеренно", - говорит он. И единственное, что менее вероятно, чем настоящая червоточина, может быть настоящей червоточиной, построенной супер развитыми инопланетянами.
Кроме того, он предполагает, что реалии физики элементарных частиц могут столкнуться с выводами, сделанными исключительно из уравнений Эйнштейна, и что без “магии” отрицательной энергии непереходимость действительно означает непереходимость, полную остановку. "Ничто не может пройти, в том числе гравитоны [гипотетическая гравитационная частица]”, - говорит Джеффрис. "Таким образом, кажется, что [червоточина] не может быть замечена или обнаружена снаружи.”
Стойкович, который говорит, что он был мотивирован сделать расчет чисто из личного любопытства, полностью признает астрономически длинные шансы. Тем не менее, поскольку астрономы все равно собирают данные, он ничего не теряет, ожидая с открытым умом. “Если одна червоточина найдена, то нет никаких оснований полагать, что есть и другие”, - говорит он. “Когда мы нашли первого кандидата на черную дыру, то вдруг увидели миллионы таких же.”
