Новини » Світ 3574 Читать эту новость на русском

Вчені знайшли спосіб визначити існування чорної діри

The New York Times
The New York Times

Щоденна газета, видається в Нью-Йорку з 18 вересня 1851 року

Вчені знайшли спосіб визначити існування чорної діри
Чорна діра, бачення художника CC0 / Public Domain, NASA/JPL-Caltech | Перейти в фотобанк

Ніхто не знає, чи існують кротові нори насправді, але теоретично Всесвіт може бути поцяткований просторово-часовими тунелями. Двоє вчених запропонували спосіб, як можна визначити існування космічного виходу.

Про це пише The New York Times.

Хочете поїхати? Дуже далеко? Така можливість є. Можливо.

У науковій фантастиці кротові нори (вони ж кротовіни, червоточини), що являють собою просторово-часові тунелі, давно вже стали кращим засобом переміщення у Всесвіті. У фільмі "Інтерстеллар" режисера Крістофера Нолана (Christopher Nolan), знятому у співпраці з фізиком з Каліфорнійського технологічного інституту і нобелівським лауреатом Кіпом Торном (Kip Thorne), астронавти через кротовую нору летять з Сонячної системи в іншу галактику, щоб знайти заміну нашій вмираюій Землі.

Тому я був заінтригований, коли пара фізиків нещодавно виступила з припущенням про те, що можна визначити, чи існує у центрі нашої галактики така космічна станція метро. Ну, це десь там, за хмарами космічного пилу у сузір'ї Стрільця, де оповита таємницею і нестримною уявою ховається гігантська чорна діра — отака невидима космічна громадина в чотири мільйони разів масивніша за Сонце.

Такі кротові нори стали ще одним пророцтвом Ейнштейна з загальної теорії відносності, яка вже дала нам такі чудеса як Всесвіт, що розширюється і чорні діри — об'єкти настільки щільні, що поглинають світло. Є одна проста версія кротової нори, названа мостом Ейнштейна — Розена. Вона складається з пари чорних дір, зрощених своїми задніми частинами. Кожна з таких дірок розкривається в простір власного всесвіту (або всесвітів), а з'єднуються вони "горловиною", або кротовою норою.

Але ніхто не знає, чи існують кротові нори насправді. Якщо кротовини існують, вони не дозволять вам нікуди перебратися і навіть відправити послання. Як тільки ви спробуєте це зробити, червоточина зморщиться і розчавить вас.

Щоб вона не стиснулася, її треба наповнити якоїсь екзотичною субстанцією, яку іноді називають фантомною енергією, що створює негативну гравітацію. Однак більшість вчених вважає, що закони фізики виключають існування такої енергії.

"Щоб отримати стабільну, прохідну червоточину, знадобиться певна магія", — сказав фізик Деян Стойкович (Dejan Stojkovic), що працює в Університеті Баффало і нещодавно написав у співавторстві роботу на цю тему.

Доктор Торн написав електронною поштою, що в теоретиків, хто вірує в магію, є мільйон способів спроєктувати кротовую нору. "Оскільки ми не знаємо нічого певного про технології та матеріали, доступні дуже розвиненим цивілізаціям, у нас, фізиків, є нескінченна свобода дій для побудови моделей прохідних кротових нір", — заявив він.

У своїй роботі, опублікованій 10 жовтня в науковому журналі "Физикал Ревю" (Physical Review), доктор Стойкович і Де-Чан Дай (De-Chang Dai) з Університету Янчжоу описали шар цієї екзотичної фантомної енергії, скупчений навколо входу в чорну діру Стрілець, відкриває кротовину, через яку можна безпечно пройти. Коли досить малий об'єкт наближається до діри, перед моментом досягнення горизонту подій (так називають точку гравітаційного неповернення) він раптово виявляється в іншому часі і місці, можливо, в іншому всесвіті.

Автори припускають, що їхня гіпотеза дає змогу перевірити, чи існують насправді кротовини. Навіть якщо така червоточина занадто мала для проходження зірки або космічного корабля, гравітація зможе через неї пройти, стверджують вчені.

"Гравітація — це просто властивість простору-часу, і тому якщо потрясти його за один кінець, на іншому кінці це теж відчується", — пояснив доктор Стойкович.

Таким чином, зірка з одного боку кротовини може відчувати гравітаційне тяжіння зірки чи іншого масивного об'єкта по інший її бік. На думку астрономів, дивні відхилення траєкторії однієї зірки можуть вказувати на вплив "зірки-примари" з іншого боку через кротовую нору.

Доктор Дай з колегами хоче перевірити цю гіпотезу, маючи на увазі цілком конкретну зірку. Це блакитна зірка S2 (також відома як S02), яка обертається навколо чорної діри Стрілець А, кожні 16 років наближаючись до неї на відстань 17,7 мільярда кілометрів. Астрономи вже кілька років стежать за цією зіркою в надії отримати підказки про теорії тяжіння Ейнштейна і внутрішньому пристрої чорної діри. Але не виключено, що їм вдасться зазирнути глибше.

Уявіть собі, що чорна діра Чумацького шляху, яка носить офіційну назву Стрілець А*, таїть у собі таку червоточину, написали в своїй роботі доктор Дай і доктор Стойкович. Імовірно, гравітація зірок і інших масивних об'єктів на протилежній стороні може просочитися через кротовину і трохи змістити S2 з її орбіти.

Вони зазначили, що через кілька років, провівши додаткові дослідження, астрономи будуть достатньо точно знати орбіту S2 і виявлять таке тяжіння, яке прискорює зірку на одну мільйонну метра в секунду в квадраті. Астрономи можуть також пошукати аналогічні дії біля інших відомих чорних дір.

"Якщо таке вдасться виявити, це буде дуже ефектно", — написав доктор Торн. Але він попередив, що хоча його модель кротовини цікава і приваблива, це лише одна з незліченної безлічі можливостей. Доктор Торн, отримав в 2017 році Нобелівську премію за роботу з гравітаційними хвилями, написав книгу "Чорні діри і розриви часу. Обурлива спадщина Ейнштейна" (Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy). У ній він досліджує явище кротових нір як машин часу.

З цієї причини я зв'язався електронною поштою з Райнхардом Генцелем (Reinhard Genzel) з Інституту позаземної фізики товариства Макса Планка, який вже багато років слідкує за зіркою S2 за допомогою сучасного телескопа в Чилі. Він розбив мені серце.

Генцель написав, що він з колегами найближчим часом зможе досить точно виміряти орбіту S2. "Це не проблема, — додав він. — Є інша перешкода, яка істотно ве ускладнить".

На нашій стороні кротовини достатньо матерії, що викликає флуктуації S2. Це тьмяні зірки, зоряні чорні діри. Їх турбулентність цілком здатна погасити будь-який сигнал з протилежного боку. Якщо десь і є космічна станція метро, то вона може бути прихована великою кількістю перешкод.

Генцель, що називає себе "сільським хлопчиськом", сказав, що не впевнений у нашій здатності відшукати магічну кротовую нору.

Поки двері закриті. Кротові нори можуть існувати, але не виключено, що ми ніколи не зможемо достовірно виявити їх існування. Дивовижні властивості нашого власного Всесвіту можуть перешкодити нам розглянути чудеса інших світів.

Денніс Овербай

За матеріалами: ІноЗМІ

Loading...
Loading...

Редакція не несе відповідальності за думку, яку автори висловлюють у блогах на сторінках ZIK.UA

*Якщо Ви знайшли помилку в тексті новини, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter.

Loading...