Τι θα συνέβαινε αν μια μαύρη τρύπα έπεφτε μέσα σε μια «σκουληκότρυπα» χωροχρόνου

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι μπορεί να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν τις μαύρες τρύπες που πέφτουν σε σκουληκότρυπες χρησιμοποιώντας κυματισμούς στο χωροχρόνο, που είναι γνωστοί ως κύματα βαρύτητας, αλλά μόνο εάν πράγματι υπάρχουν σκουληκότρυπες, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, ο οποίος προέβλεψε για πρώτη φορά την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων το 1916, η βαρύτητα προκύπτει από τον τρόπο με τον οποίο η μάζα περικλείει το χώρο και το χρόνο.

Όταν δύο ή περισσότερα αντικείμενα κινούνται μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο, παράγουν βαρυτικά κύματα που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, τεντώνοντας και συμπιέζοντας το χωροχρόνο κατά μήκος της διαδρομής.

Τα βαρυτικά κύματα είναι εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστούν επειδή είναι εξαιρετικά αδύναμα, και ακόμη και ο Αϊνστάιν δεν ήταν σίγουρος αν υπήρχαν πραγματικά και αν θα ανακαλυφθούν. Μετά από δεκαετίες ερευνών, οι επιστήμονες ανέφεραν τις πρώτες άμεσες ενδείξεις βαρυτικών κυμάτων το 2016, που ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας το Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

Τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων έχουν εντοπίσει περισσότερες από 20 τεράστιες συγκρούσεις μεταξύ εξαιρετικά πυκνών και τεράστιων αντικειμένων, όπως μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων.

Ωστόσο, θεωρητικά μπορεί να υπάρχουν σκουληκότρυπες, οι συγκρούσεις των οποίων θα μπορούσαν επίσης να παράγουν βαρυτικά κύματα που θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν οι επιστήμονες.

Οι σκουληκότρυπες είναι σήραγγες στο χωροχρόνο που, θεωρητικά, μπορούν να επιτρέψουν ταξίδια οπουδήποτε στο χώρο και στο χρόνο, ή ακόμα και σε άλλο σύμπαν. Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν επιτρέπει την πιθανότητα σκουληκότρυπας. 

Αρχικά, όλες οι σκουληκότρυπες είναι ασταθείς, καθώς κλείνουν τη στιγμή που ανοίγουν. Ο μόνος τρόπος για να κρατηθούν ανοιχτές είναι με μια εξωτική μορφή ύλης με τη λεγόμενη «αρνητική μάζα».

Ωστόσο, κανείς δεν ξέρει αν υπάρχει τέτοια εξωτική ύλη.

Μια σκουληκότρυπα μοιάζει αρκετά με μια μαύρη τρύπα. Η κύρια διαφορά είναι ότι κανένα αντικείμενο δεν μπορεί θεωρητικά να επιστρέψει μετά την είσοδο σε μια μαύρη τρύπα, ενώ οποιοδήποτε αντικείμενο εισέρχεται σε μια σκουληκότρυπα θα μπορούσε θεωρητικά να αντιστρέψει την πορεία.

Υποθέτοντας ότι μπορεί να υπάρχουν σκουληκότρυπες, οι επιστήμονες διερεύνησαν τα βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται όταν μια μαύρη τρύπα περιστρέφεται γύρω από μια σκουληκότρυπα. Οι ερευνητές διερεύνησαν, επίσης, τι θα μπορούσε να συμβεί όταν η μαύρη τρύπα εισέλθει σε μια σκουληκότρυπα.

Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι θα εισέλθει από τη μία πλευρά και θα εξέλθει από την άλλη, σε άλλο σημείο στο χωροχρόνο.

Η ανίχνευση του βαρυτικού κύματος που μπορεί να δημιουργήσει αυτή η ενέργεια μπορεί να υποστηρίξει την ύπαρξη σκουληκοτρύπων χωροχρόνου.

Οι ερευνητές μπορούν να διερευνήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της εξωτικής ύλης μιας σκουληκότρυπας και κάθε φυσιολογικής ύλης που εισέρχεται στην σκουληκότρυπα, καθώς και πιο περίπλοκα σενάρια, όπως τι θα μπορούσε να συμβεί εάν η σκουληκότρυπα περιστρέφεται. 

Οι επιστήμονες παρουσίασαν λεπτομερώς τα ευρήματά τους στο διαδίκτυο στις 17 Ιουλίου σε μια μελέτη που σκοπεύουν να υποβάλουν στο περιοδικό Physical Review Letters. Η έρευνα αναλύθηκε λεπτομερώς στον ιστότοπο προεκτύπωσης arXiv.org.
 
Πηγή: LiveScience