gov-civil-vilareal.ptΘα μπορούσε μια μαύρη τρύπα (υποθετικά) να πέσει σε μια (υποθετική) σκουληκότρυπα και τι περίεργο θα συνέβαινε αν συνέβαινε;
>Οι μαύρες τρύπες είναι ήδη αρκετά περίεργες. Στο σκοτεινό κενό του χώρου που κάθε άλλο παρά βαρετό είναι, τραβάνε ακροβατικά σαν να συγκρούονται μεταξύ τους ή να σκίζουν ολόκληρα αστέρια σε μια φρενίτιδα, αλλά τι γίνεται αν τα πράγματα ξαφνικά γίνουν πολύ πιο περίεργα και μια σκουληκότρυπα καταπιεί μια μαύρη τρύπα;
Όχι, αυτό δεν είναι μέρος του σεναρίου για αναβίωση Farscape . Τα βαρυτικά κύματα που εκπέμπονται από μαύρες τρύπες που έχουν καταλήξει στην άλλη πλευρά μιας σκουληκότρυπας (και πιθανώς σε άλλο μέρος του σύμπαντος) θα μπορούσαν να αποδείξουν ότι υπάρχουν σκουληκότρυπες - αν υπάρχουν στην πραγματικότητα. Δεν είναι πολύ μακριά, αφού βαρυτικά κύματα είχαν προηγουμένως δώσει συγκρούσεις μαύρης τρύπας και αστέρια νετρονίων που συντρίβονταν μεταξύ τους. Ο τρόπος που αλλάζει η εκπομπή βαρυτικών κυμάτων μιας μαύρης τρύπας καθώς η μαύρη τρύπα διασχίζει μια θεωρητική σκουληκότρυπα θα μπορούσε να καταλήξει να είναι απόδειξη ενός φαινομένου που, τουλάχιστον προς το παρόν, συμβαίνει μόνο στην επιστημονική φαντασία.
Όταν δύο μαύρες τρύπες παγιδευτούν σε μια σπείρα θανάτου, όσο πιο κοντά και γρηγορότερα περιφέρονται μεταξύ τους, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα των βαρυτικών κυμάτων που βγαίνουν από αυτές, πράγμα που σημαίνει ότι το βήμα αυτών των κυμάτων συνεχίζει να αυξάνεται ώσπου να γίνει κελάηδημα .
η κοινή λογική ρυτίδα μέσα στο χρόνο
Για δυαδικά συστήματα μαύρων οπών (ή αστέρων νετρονίων), τα βαρυτικά κύματα αφαιρούν ενέργεια, οπότε το σύστημα πέφτει μαζί, William Gabella, ο οποίος ήταν συν-συγγραφέας μιας μελέτης που σύντομα θα δημοσιευτεί στο Γενική Σχετικότητα και Κβαντική Κοσμολογία , είπε στο SYFY WIRE. Καθώς πέφτουν μαζί, περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο γρηγορότερα και γρηγορότερα, δίνοντας το κελάηδημα στο σήμα του βαρυτικού κύματος. Είναι δύσκολο να φανταστούμε ότι κανένα φυσικό σύστημα κάνει το αντίθετο-ξεκινώντας από κοντά σε μια σφιχτή, γρήγορη τροχιά και σπειροειδώς έξω και έπειτα πέφτοντας πίσω. Αυτό θα βλέπαμε σε ορισμένες τροχιές μαύρης τρύπας-σκουληκότρυπας.
Αυτά τα κελαηδήματα είναι αυτά που αναζητούν τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων όπως το LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) όταν βρίσκονται σε επιφυλακή για τη συγχώνευση των μαύρων τρυπών. Το LIGO ήταν το πρώτο παρατηρητήριο από το οποίο οι επιστήμονες παρατήρησαν ποτέ στοιχεία βαρυτικών κυμάτων. Τώρα φανταστείτε την αντίθεση ενός κελαηδίσματος. Αντί να πλησιάζουν όλο και πιο κοντά, τα αντικείμενα θα περιστρέφονται μεταξύ τους όλο και πιο μακριά, πράγμα που σημαίνει ότι η κλίση θα μειωθεί σε ένα αντι-τσιγγάρισμα. Η μαύρη τρύπα θα εμφανιζόταν στο σύμπαν ξανά και ξανά, χάνοντας περισσότερη ενέργεια κάθε φορά μέχρι που τελικά κατέληξε να κολλήσει στο λαιμό της σκουληκότρυπας.
Τα βαρυτικά κύματα μπορούν να ανιχνευτούν όταν εκλύονται από δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται (πάνω), οπότε γιατί όχι από μια μαύρη τρύπα που έχει πιαστεί μέσα σε μια σκουληκότρυπα (αν υπάρχουν); Πίστωση: NASA
Disney color και παιχνίδι εύρεσης ντόρι
Σε ένα μέρος του σύμπαντος, θα βλέπατε ένα κανονικό σήμα βαρυτικού κύματος από τη μαύρη τρύπα να περιστρέφεται προς τα μέσα (σαν γύρω από μια άλλη μαύρη τρύπα), αλλά στη συνέχεια θα σταματήσει πριν από τη συνηθισμένη κορυφή, θα εξαφανιστεί για λίγο καθώς μετακινείται ένα άλλο μέρος του σύμπαντος και στη συνέχεια να εμφανιστεί ξανά εκεί που εμφανίστηκε για πρώτη φορά, είπε η Gabella.
Πώς θα έμενε λοιπόν η μαύρη τρύπα εκεί; Οι σκουληκότρυπες (πάλι, αν υπάρχουν) είναι εξωτικά αντικείμενα. Τα εξωτικά αντικείμενα είναι φτιαγμένα από εξωτική ύλη. Τώρα, εδώ είναι που αρχίζει να παίρνει sci-fi. Ο Gabella και η ομάδα του πιστεύουν ότι μια πιθανότητα που θα μπορούσε να εξηγήσει μια μαύρη τρύπα να κολλήσει στο λαιμό μιας σκουληκότρυπας είναι ότι η εξωτική ύλη της σκουληκότρυπας θα έπρεπε να συμπεριφέρεται όπως αρνητική μάζα για να μείνει ανοιχτός ο λαιμός του. Η αρνητική μάζα είναι καθαρά θεωρητική. Εάν η ύπαρξή του μπορούσε να αποδειχθεί, ένα αντικείμενο με αρνητική μάζα θα επιταχυνθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση της δύναμης που ασκείται σε αυτό, σε αντίθεση με τη βαρυονική ύλη, που είναι ύλη όπως τη γνωρίζουμε. Καμία εξωτική ύλη δεν προέρχεται από τις μαύρες τρύπες.
Παραδόξως, οι μαύρες τρύπες παραμορφώνουν τον χωροχρόνο σαν να είχαν μάζα, αλλά στο σημείο αυτό είναι μαύρες τρύπες και δεν έχουν πλέον ύλη όπως τη γνωρίζουμε, εξήγησε η Gabella. Περιγράφουμε μια γενική μαύρη τρύπα κατά μάζα, περιστροφή και φόρτιση. Δεν περιμένουμε μια πραγματική μαύρη τρύπα να κρατήσει πολύ φορτίο για πολύ έως ότου έλξει το αντίθετο φορτίο και εξουδετερωθεί, οπότε οι περισσότερες μαύρες τρύπες περιγράφονται μόνο με μάζα και περιστροφή. Απλώς λέμε ότι στρεβλώνει τον χωροχρόνο σαν να έχει κάποια μάζα (και περιστροφή). Πιθανότατα δεν περιέχει ύλη όπως την καταλαβαίνουμε.
Ακόμα γίνεται πιο ξένο. Ο χωροχρόνος στην σκουληκότρυπα θα μπορούσε να παραμορφώσει τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας, κάνοντάς την να εκπέμπει στρεβλωμένα βαρυτικά κύματα. Στη συνέχεια, υπάρχει η ιδέα της σκουληκότρυπας να περιστρέφεται καθώς η μαύρη τρύπα περνά μέσα. Ο στριμμένος χωροχρόνος θα παρέσυρε τη μαύρη τρύπα και καθώς έβγαζε βαρυτικά κύματα, θα έχανε επίσης ενέργεια, παράγοντας περίεργα κύματα. Θα μπορούσαμε όμως να τα εντοπίσουμε αν ήταν εκεί; Η Γκαμπέλα το πιστεύει.
Οι υπάρχοντες ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων όπως το LIGO θα μπορούσαν ενδεχομένως να ανιχνεύσουν σήματα σύμφωνα με τροχιές μαύρης τρύπας-σκουληκότρυπας, είπε. Στην πραγματικότητα, τα δεδομένα που έχουν ήδη αποθηκεύσει θα μπορούσαν να κρύβουν αυτές τις περίεργες κυματομορφές.
