Необычная гравитационная волна может быть признаком червоточины, соединяющей вселенные

Представьте: наша Вселенная — лишь одна из множества страниц в космической книге бытия. Что, если эти страницы иногда соприкасаются, позволяя нам услышать отголоски событий, произошедших в параллельных мирах? Именно такую фантастическую гипотезу предложила международная группа физиков, изучая загадочный гравитационный сигнал, зарегистрированный шесть лет назад.

В 2019 году обсерватории LIGO и Virgo уловили нечто необычное — гравитационно-волновое событие GW190521 длительностью менее одной десятой секунды. В отличие от характерного «пения» сталкивающихся чёрных дыр, напоминающего протяжный чирикающий звук, этот сигнал был резким, словно космический хлопок. Первоначально учёные объяснили его случайной встречей двух чёрных дыр, захвативших друг друга гравитацией при пролёте.

Но новое исследование, проведённое под руководством физика Ци Лая из Китайской академии наук, предлагает более смелое объяснение. Согласно их работе, этот сигнал может быть эхом столкновения чёрных дыр в параллельной вселенной, достигшим нас через червоточину, которая образовалась в результате того далёкого катаклизма и почти мгновенно схлопнулась.

«Если это действительно червоточина, то GW190521 и подобные ей гравитационные волны не только подтвердят существование этих гипотетических структур, но и дадут нам новый инструмент для изучения их физических свойств», — отмечают авторы в препринте, размещённом на arXiv.org.

Гравитационные волны, которые мы обычно регистрируем, — это рябь на ткани пространства-времени, рождающаяся при слиянии массивных объектов. Когда две чёрные дыры вращаются вокруг общего центра тяжести, они постепенно сближаются, испуская волны всё большей амплитуды. Результирующий сигнал имеет характерную нарастающую форму.

Сигнал GW190521 был иным — в нём отсутствовала фаза сближения. При массе образовавшегося объекта в 142 солнечных эта фаза должна была быть хорошо заметна. Это и навело учёных на мысль о неслучайной природе события.

Команда Лая смоделировала, как будет выглядеть гравитационно-волновой сигнал от коллапсирующей червоточины, и сравнила его с данными LIGO/Virgo. Оказалось, что стандартная модель слияния чёрных дыр описывает наблюдения лишь ненамного лучше экзотического сценария. Разница столь незначительна, что полностью исключить версию с червоточиной и параллельной вселенной нельзя.

Это не означает, что червоточины доказаны — их существование требует экзотической физики, выходящей за рамки Стандартной модели. Однако сам факт, что такая возможность согласуется с наблюдениями, открывает новое направление для поисков.

Недавно зарегистрированное слияние чёрных дыр GW231123, породившее объект в 225 солнечных масс, также было относительно кратким. Сравнение таких событий в будущем может стать ключом к разгадке этой космической тайны.

Возможно, мы стоим на пороге величайшего открытия в истории науки — первого экспериментального свидетельства существования мультивселенной. Или же природа вновь приготовила для нас хитроумную головоломку, разгадка которой приведёт к пересмотру фундаментальных законов физики. В любом случае Вселенная продолжает удивлять даже самых смелых своих исследователей.