Астрономы придумали, как найти кротовую нору в центре Млечного Пути

Вход в кротовую нору должен выглядеть почти неотличимо от чёрной дыры.

Иллюстрация Pixabay.

Открытие кротовой норы стало бы вехой в истории физики.

Иллюстрация Pixabay.

Чёрная дыра и вход в кротовую нору должны быть внешне очень похожи. Может быть, и в центре нашей галактики скрывается червоточина?

Астрономы из Китая и США предлагают способ проверить эту интригующую гипотезу. Их научная работа опубликована в журнале Physical Review D.

Напомним, что кротовая нора, или червоточина, – это своеобразный туннель, ведущий из одной области пространства-времени в другую. Возможность таких проходов следует из общей теории относительности Эйнштейна, успешно выдерживающей самые многочисленные и разнообразные проверки. Однако прямых доказательств того, что столь экзотические объекты действительно существуют, до сих пор нет.

По расчётам учёных, вход в червоточину должен быть чрезвычайно похож на чёрную дыру. Так что не исключено, что некоторые из объектов, которые астрономы считают чёрными дырами, на самом деле являются горловинами кротовых нор.

Как же опознать вход в пространственно-временной туннель? Астрономы предложили любопытный метод.

Дело в том, что гравитация распространяется через червоточину независимо от того, могут ли через неё пройти частицы вещества. Это означает, что на движение тел, находящихся по эту сторону прохода, должно влиять тяготение тел, находящихся на другой стороне.

"Если у вас есть две звезды, по одной на каждой стороне червоточины, звезда на нашей стороне должна испытывать гравитационное влияние звезды, находящейся на другой стороне. Поток гравитации пройдёт через червоточину, – объясняет соавтор исследования Деян Стойкович (Dejan Stojkovic) из Университета Буффало. – Поэтому, если вы нанесёте на карту ожидаемую орбиту звезды вокруг Sgr A*, вы должны увидеть отклонения от этой орбиты, если там есть червоточина со звездой на другой стороне".

Поясним, что Sgr A* – это астрономическое обозначение для центральной чёрной дыры Млечного Пути и окружающего раскалённого облака вещества, излучающего во многих диапазонах.

Открытие кротовой норы стало бы вехой в истории физики.

В своей статье авторы рассчитали, можно ли найти в Sgr A* вход в червоточину (если он существует), наблюдая за траекторией звезды S2. В ближайшей точке орбиты это светило подходит к чёрной дыре (или входу в кротовую нору?) всего на 120 астрономических единиц. Напомним, что одна такая единица равна расстоянию от Земли до Солнца.

Допустим, что с другой стороны кротовой норы находится несколько светил солнечной массы. Пусть они удалены от своего входа на несколько радиусов Шварцшильда (это предельное расстояние до чёрной дыры, на котором частица ещё может избежать падения в неё). Обнаружим ли мы в этом случае отклонения в траектории звезды S2?

Исследователи пришли к выводу, что на сегодняшний день для этого недостаточно информации. Нужны либо более длительные наблюдения, либо более точные методы измерения положения звезды. То или другое, по мнению экспертов, должно появиться в ближайшие 10–20 лет.

"Когда мы достигнем необходимой точности в наших наблюдениях, то, если мы обнаружим возмущения в орбите S2, мы сможем сказать, что червоточина является наиболее вероятным объяснением", – говорит Стойкович.

Вместе с тем исследователь признаёт, что даже в этом случае исключить другие версии будет крайне трудно. Ведь отклонения орбиты звезды от расчётной могут быть вызваны и телами, находящимися по эту сторону гипотетической червоточины. При этом эти тела может быть очень сложно наблюдать, например, если речь идёт о чёрных дырах звёздной массы.

Открытие первой червоточины, безусловно, вошло бы в историю науки. Но Стойкович предупреждает, что её едва ли можно будет использовать для путешествий, как это делается в научной фантастике.

"Даже если червоточина проходима [для вещества], люди и космические корабли, скорее всего, не пройдут [сквозь неё], – констатирует учёный. – В действительности, чтобы держать червоточину открытой, нужен источник отрицательной энергии, и мы не знаем, как это возможно. Чтобы создать устойчивую огромную червоточину, нужно немного магии"

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о других способах отличить кротовые норы от чёрных дыр: по теням и гравитационному излучению.