Тунель у інший світ: фізики дослідили космічні кротові нори й побачили дещо несподіване

Згідно з результатами нового моделювання, зіткнення певних типів червоточин або кротових нір можуть виглядати дуже дивно та залишати характерні сліди у тканині простору-часу. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише ScienceAlert.

Червоточини або кротові нори — це гіпотетичні тунелі, що дають змогу дуже швидко переміститися з однієї частини Всесвіту в іншу. При цьому червоточини не суперечать загальній теорії відносності Ейнштейна. Теоретично простір-час може бути викривлений таким чином, що дві віддалені одна від одної області космосу виявляться з’єднаними тунелем. Але чи існують червоточини насправді, поки що ніхто сказати не може, адже їх ніколи не бачили. Нове дослідження фізиків пропонує спосіб, як їх можна виявити.

Один із різновидів кротової нори називається червоточиною Елліса — Броннікова, і це прохідний тунель у просторі-часі, який утримується у відкритому стані завдяки фантомному скалярному полю. Воно має від’ємну щільність енергії, тому червоточина залишається відкритою і через неї можна пройти в іншу частину космосу, як стверджує теорія. Але питання про те, чи може людина пройти через цей тунель, залишається відкритим.

Хоча фантомне скалярне поле здатне утримувати горловину кротячої нори відкритою, навіть незначне збурення може порушити цю крихку рівновагу. У результаті отвір може стиснутися й перетворитися на чорну діру або, навпаки, почати стрімко розширюватися.

Фізики хотіли з’ясувати, що станеться під час зіткнення двох червоточин, і для цього створили спеціальне моделювання. Залежно від конфігурації, червоточини або притягувалися одна до одної, або відштовхувалися. Інші ж стрімко зближувалися, але замість того, щоб злитися в одну більшу червоточину, відбувалося щось дивне. Навколо горловин червоточин формувався загальний горизонт подій, схожий на той, що є у чорних дір. У результаті кротові нори опинялися ув’язненими всередині чорної діри, що формувалася. Але найдивніше те, що горизонт подій червоточин починав поводитися так, як горизонти подій чорних дір поводитися не повинні. Він почав зменшуватися, хоча, згідно з теоремою про площу чорних дір, сформульованою Стівеном Гокінгом, мав би збільшуватися або залишатися незмінним. Хоча фізики припускали, що від’ємна енергія може призвести до такого результату, все ж він виявився несподіваним.

Також автори дослідження з’ясували, що, подібно до того, як під час зіткнення чорних дір у тканині простору-часу виникають пульсації, відомі як гравітаційні хвилі, те саме відбувається й під час зближення або зіткнення червоточин. При цьому сигнали гравітаційних хвиль відрізняються від тих, що створюють чорні діри.

Це означає, що за допомогою детекторів гравітаційних хвиль можна виявити тунелі в тканині простору-часу і таким чином підтвердити існування прохідних червоточин.

Інші новини науки

• Фізики виявили короткий шлях до отримання практично безмежної та чистої енергії. Термоядерна енергія може стати реальністю набагато раніше, ніж вважається.
• Дивно простий спосіб видалити мікропластик із питної води: це може зробити кожен. Вчені з’ясували, що видалити частинки пластику з водопровідної води можна в домашніх умовах.