Черные дыры могут быть червоточинами в открытом космосе, показало исследование

Если червоточины существуют в космосе, они очень похожи на черные дыры, говорят физики. Это повышает вероятность того, что мы могли видеть их, не зная об этом.

Вселенная полна захватывающих вещей, таких как черные дыры или слияние нейтронных звезд. Однако все это выглядит банально по сравнению с тем, что ученые называют червоточинами, которые гипотетически соединяют части пространства в разных частях Вселенной.

Многие физики скептически относятся к тому, что червоточины существуют или, по крайней мере, к тому, что трехмерные объекты могут пройти через них целыми и невредимыми.

По мере развития телескопов возникает все более волнующий вопрос: если червоточины существуют, почему мы их никогда не обнаруживали? Четверо болгарских физиков считают, что, возможно, мы их просто не узнали.

Большинство идентифицированных нами черных дыр известны либо по их гравитационному воздействию на звезды вокруг них, либо по струям вещества, выбрасываемым их аккреционными дисками. Если бы какие-то из них действительно были червоточинами, мы бы вряд ли узнали об этом.

Однако наблюдение поляризации вокруг M87* с помощью телескопа Event Horizon и ее продолжение в Стрельце A* — это совсем другое дело. В этих случаях мы видели тень самого объекта на его горизонте событий и надеялись обнаружить что-то похожее на червоточину.

Возможность существования червоточин волнует физиков, однако, как отмечают Петя Недкова и соавторы исследования из Софийского университета, мы не знаем, как они могут выглядеть.

Ученые в своем исследовании пытаются решить эту проблему и приходят к выводу, что при рассмотрении под большим углом червоточины не будут похожи ни на что, виденное нами ранее.

Однако авторы считают, что при малых углах наклона червоточина будет иметь «очень похожую схему поляризации» на черную дыру. Следовательно, M87*, видимая под предполагаемым углом 17°, может быть червоточиной, и мы не узнаем об этом.

Это не означает, что мы абсолютно не способны отличить червоточины от черных дыр.

«Более существенные различия наблюдаются для сильно линзированных непрямых изображений, где интенсивность поляризации червоточины может увеличиваться на порядок по сравнению с черной дырой», — пишут авторы.

Линзирование происходит не от массивного объекта между нами и дырой, создающей гравитационную линзу. Траектории фотонов искажаются огромным гравитационным полем дыры, заставляя их делать частичную петлю вокруг дыры, прежде чем направиться к нам.

Ситуация становится еще более сложной, если предположить, что материя или свет могут проходить через червоточину в любом направлении. Если это так, то до нас доходят сигналы из области за пределами входа.

Они изменят поляризованное изображение диска, которое мы видим вокруг дыры, а свет, исходящий из другого места, будет иметь другие поляризационные свойства. Это может обеспечить то, что авторы называют «характерной сигнатурой для обнаружения геометрии червоточины».

Авторы исследования признают, что их результаты основаны на «упрощенной модели кольца намагниченной жидкости», вращающегося вокруг черной дыры. Более продвинутые модели помогут выявить различия и использовать их, чтобы отличить червоточину от черной дыры другими способами.

Статья опубликована в Physical Review D.