Gaurile de vierme: teorii revolutionare in astrofizica

Colaborarile stiintifice ale antenelor LIGO si Virgo au detectat unde gravitationale care au aparut in urma fuziunii a doua gauri negre, inaugurand astfel o nouă era in studiul cosmosului. Dar daca acele unde de spatiu-timp nu ar fi fost produse de gaurile negre, ci de alte obiecte exotice? O echipa de fizicieni europeni sugereaza o alternativa revolutionara – gaurile de vierme care pot fi parcurse pentru a calatori intr-un alt univers.

Oamenii de stiinta au dedus existenta gaurilor negre dintr-o multitudine de experimente, modele teoretice si observatii indirecte, cum ar fi recentele detectari LIGO, despre care se crede ca provin din coliziunea a doi dintre acești monstri gravitationali intunecati.

Atunci cand doua gauri negre se rotesc una in jurul celeilalte, o parte din energie se pierde tocmai prin emisia de unde gravitationale.

Acest fenomen intr-un final face ca aceste gauri negre sa se apropie din ce in ce mai mult, pana cand se unesc intr-o singura gaura neagra, parte din masa initiala transformandu-se in unde gravitationale.

Dar exista o problema legata de gaurile negre – ele prezinta o margine, numita orizontul evenimentului, din care nimic nu poate scapa. Acest lucru este in conflict cu mecanica cuantica, ale carei postulate asigura ca informatiile sunt intotdeauna pastrate, nu pierdute.

Despre orizontul evenimentului

Una dintre modalitatile teoretice de a face fata acestui conflict este explorarea posibilitatii ca presupusele gauri negre pe care le „observam” in natura sa nu fie de fapt gauri negre, ci mai degraba un anumit tip de obiecte compacte exotice (ECO), cum ar fi gaurile de vierme, care nu au un orizont al evenimentului.

„Partea finala a semnalului gravitational observat de acești doi detectori (LIGO si Virgo) – ceea ce este cunoscut sub numele de faza de ringdown – corespunde ultimei etape a coliziunii a doua gauri negre. Acesta are proprietatea de a se stinge complet dupa o scurta perioada de timp din cauza prezentei orizontului evenimentului “, explica cercetatorii spanioli Pablo Bueno si Pablo A. Cano de la Universitatea KU Leuven (Belgia).

Cu toate acestea, daca nu ar exista un orizont, aceste oscilatii nu ar disparea complet; in schimb, dupa un anumit timp, ar produce o serie de “ecouri “, similare cu ceea ce se intampla cu sunetul intr-o fantana.

Interesant, daca in loc de gauri negre , am avea un ECO (gaura de vierme), faza de ringdown ar putea fi similara, asa ca trebuie sa determinam prezența sau absența ecourilor pentru a distinge cele doua tipuri de obiecte. 

Aceasta posibilitate a fost explorata teoretic de mai multe grupuri stiintifice si au fost deja efectuate analize experimentale provizorii care utilizeaza datele originale LIGO, dar verdictul este neconcludent.

Gaurile de vierme care se rotesc

Echipa Universitatii KU Leuven, la care a participat si profesorul Thomas Hertog, a prezentat un model care prezice modul in care pot fi detectate undele gravitaționale provocate de coliziunea a doua gauri de vierme care se rotesc.

Semnalele undelor gravitationale observate pana acum sunt complet stinse dupa cateva momente, ca o consecinta a prezentei orizontului evenimentului.

Dar daca acest orizont nu ar exista, aceste oscilatii nu ar disparea cu totul; mai degraba, dupa ceva timp, ar exista ecouri in semnalul detectat, care poate au trecut neobservate pana acum din cauza lipsei de modele sau referinte teoretice cu care sa fie comparate.

“Gaurile de vierme nu au un orizont al evenimentulu, dar actioneaza ca o scurtatura spatiu-timp care poate fi traversata, un fel de gat foarte lung care ne duce intr-un alt univers”, explica Bueno. “Faptul ca au si rotatie schimba undele gravitaționale pe care le produc.”

Conform studiului, publicat de Physical Review D, graficele obtinute cu ajutorul noului model nu difera prea mult de cele inregistrate pana acum, cu excepția ecourilor, care actioneaza ca un element distinct.

Confirmarea ecourilor in semnalele antenelor LIGO sau Virgo ar fi o dovada practic irefutabila ca acele gauri negre astrofizice nu exista.

Bueno concluzioneaza ca “timpul va spune daca aceste ecouri exista cu adevarat sau nu. Daca rezultatul ar fi pozitiv, ar fi una dintre cele mai mari descoperiri din istoria fizicii.”

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre lumea in care traim.

Sursa: resonancescience.org.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.