Галактические врата? Все больше доказательств, что черные дыры могут быть червоточинами

Много лет физики предполагали, что некоторые черные дыры на самом деле могут быть червоточинами, и новое исследование подтверждает эту возможность.

Хотя червоточины — туннели в пространстве-времени, позволяющие путешествовать в другую часть Вселенной, — математически возможны, доказательств их существования пока нет.

Авторы исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, приводят новые аргументы в пользу теории о том, что червоточины могут маскироваться под черные дыры, поскольку у этих объектов много общего.

Червоточины (или «кротовые норы») — гипотетические объекты, представляющие собой туннели в пространстве-времени, которые позволяют быстро переместиться в другую часть космоса.

Согласно многим теориям, червоточины соединяют две точки в пространстве-времени, которые могут находиться на огромном расстоянии друг от друга. Некоторые физики считают, что их можно использовать для быстрых путешествий не только между звездными системами, но и между галактиками.

Один из первых теоретических примеров червоточины — мост Эйнштейна-Розена, но это лишь частное решение уравнений Эйнштейна, описывающее геометрию пространства-времени при определенных условиях распределения материи и энергии.

Все теории о червоточинах основаны на существовании отрицательной энергии — феномена, которого нет в классической физике, но его наличие в квантовой физике пока не опровергнуто.

Из-за экзотических свойств пространства-времени, необходимых для стабильной червоточины, некоторые физики допускают, что некоторые черные дыры могут быть замаскированными червоточинами.

Хотя физика делает существование стабильных червоточин почти невозможным, математика показывает, что это допустимо. Авторы нового исследования изучили квазинормальные моды (QNMs) — колебания пространства-времени вокруг статичных черных дыр Шварцшильда (гипотетических черных дыр без вращения и электрического заряда).

Эти моды называются квазинормальными, потому что описывают затухающие колебания пространства-времени при возмущении компактного объекта.

Применив разные подходы к анализу возмущений, физики пришли к выводу, что червоточина может воспроизводить QNMs, характерные для статических черных дыр.

Ученые утверждают, что червоточины — это экзотические компактные объекты, выходящие за рамки общей теории относительности Эйнштейна. Теоретически они могут существовать, но пока не обнаружены — вероятно, потому что их свойства почти неотличимы от наблюдаемых у черных дыр.

Физики предполагают, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик могут оказаться червоточинами. Свет от аккреционного диска черной дыры (области, где материя падает в нее) может быть светом, окружающим вход в червоточину, который идеально имитирует излучение аккреционного диска.

Исследователи планируют продолжить работу, чтобы найти больше доказательств того, что некоторые черные дыры — это скрытые червоточины.