Objavljeno istraživanje o ulasku crne rupe u crvotočinu

Prema Einsteinu, koji je prvi predvidio postojanje gravitacijskih valova davne 1916. godine, gravitacija rezultira načinom na koji masa iskrivljuje prostor i vrijeme. Kada se dva ili više objekata kreće unutar gravitacijskog polja, oni stvaraju gravitacijske valove koji putuju brzinom svjetlosti, protežući se i stišćući prostor-vrijeme na svojem putu.

Gravitacijske valove je izuzetno teško otkriti jer su izuzetno slabi, pa čak ni Einstein nije bio uvjeren da doista postoje i može li ih se uopće detektirati. Nakon više desetljeća rada, znanstvenici su izvijestili o prvim izravnim dokazima gravitacijskih valova 2016. godine, primjenom Laser Interferometra gravitacijsko-valnog opservatorija LIGO.

Istraživači koji su radili na projektu otkrili su više od 20 divovskih sudara izvanredno gustih i masivnih objekata poput crnih rupa i neutronskih zvijezda. No, teoretski bi mogle postojati još egzotičnije stvari, poput crvotočina, čiji bi sudari također trebali proizvesti gravitacijske signale koje bi znanstvenici mogli otkriti.

Crvotočine su tuneli u prostor-vremenu koji teoretski mogu omogućiti putovanje bilo gdje u prostoru i vremenu, pa čak i u neki drugi svemir. Einsteinova teorija opće relativnosti dopušta mogućnost postojanja crvotočina, mada ih u stvarnosti još nitko nije detektirao.

U principu su sve crvotočine nestabilne i zatvaraju se čim se otvore. Jedini način da ih se zadrži otvorenim je korištenje egzotičnog oblika materije s takozvanom "negativnom masom". Takva egzotična tvar ima bizarna svojstva, uključujući izlazak iz standardnog gravitacijskog polja umjesto da pada prema njemu poput normalne materije. Nitko ne zna postoje li takve egzotične materije, no znanstvenici Sveučilišta Vanderbilt su razvili računalni model koji objašnjava njihovu interakciju s crnim rupama, pod uvjetom da crvotočine doista postoje.

Ubacivanjem crvotočine u model kao stvarnu pojavu, znanstvenici su proveli istraživanje gravitacijskih signala koji nastaju kada crne rupa orbitira oko crvotočine. Pored toga, istraživali su i što se događa kada crna rupa uđe u "usta" crvotočine i izađe iz nje na drugoj strani na drugo mjesto u prostor-vremenu.

U računalnim modelima istraživači su analizirali interakcije između crnih rupa veličina 200 puta većih od mase Sunca i stabilnih crvotočina s ustima promjera 60 puta većeg od crne rupe. 

Modeli sugeriraju da bi se gravitacijski signali za razliku od svih do sada viđenih pojavili kada crna rupa uđe u crvotočnu rupu i izađe iz nje.

Buduća istraživanja bi mogla istraživati interakcije između egzotične materije crvotočine i bilo koje normalne materije koja uđe u nju, kao i druge, još kompleksnije scenarije.

Dalja istraživanja bi mogla otkriti mogu li nam crvotočine omogućiti šetnju kroz svemir kao što to sugerira znanstvena fantastika, no sve dok ne dobijemo dokaz da doista postoje, sve ovo se temelji isključivo na matematičkim računalnim modelima.

Detalje ovog istraživanja možete pronaći u znanstvenom radu na ovoj poveznici.