Červí diery - zívajúce brány, ktoré by teoreticky mohli spojiť vzdialené body v časopriestore - sa zvyčajne znázorňujú ako zužujúce sa gravitačné vrty spojené úzkym tunelom.
Ich presný tvar však nebol známy.
Teraz však fyzik v Rusku vymyslel metódu na meranie tvaru symetrických červí diery - aj keď sa nepreukázalo, že sú - na základe spôsobu, akým môžu objekty ovplyvniť svetlo a gravitáciu.
Teoreticky by priechodné červí diery alebo štvordimenzionálne portály v priebehu času mohli fungovať takto: Na jednom konci by neodolateľný ťah čiernej diery nasával hmotu do tunela pripojeného na druhom konci k „bielej diere“, “podľa sesterskej stránky spoločnosti Live Science, Space.com, ktorá by vyplavila materiál v mieste ďaleko od miesta pôvodu materiálu v čase a čase. Hoci vedci pozorovali dôkazy čiernych dier vo vesmíre, biele diery sa nikdy nenašli.
Červy (a možnosť medzihviezdneho cestovania, ktoré naznačujú) zostávajú teda nepreukázané, hoci teória všeobecnej relativity Alberta Einsteina ponecháva priestor pre existenciu predmetov.
Avšak, aj keď červy môžu alebo nemusia existovať, vedci vedia veľa o správaní sa svetla a gravitačných vĺn. Posledne menované sú vlnky v časoprostore, ktoré sa točia okolo mohutných predmetov, ako sú čierne diery.
Jednou z vlastností červí diery, ktorú je možné pozorovať, aj keď nepriamo, je červený posun vo svetle blízko objektu, uvádza sa v novej štúdii. (Redshifting je zníženie frekvencie svetelných vlnových dĺžok, keď cestujú preč od objektu, čo vedie k posunu do červenej časti spektra.)
Ak viete, ako sa svetlo okolo potenciálnej červej diery redshifted, potom môžete použiť frekvencie gravitačných vĺn, alebo ako často oscilujú, predpovedať symetrický tvar červie dierky, uviedol autor štúdie Roman Konoplya. Je docentom na Inštitúte gravitácie a kozmológie na Ruskej univerzite priateľstva národov (RUDN).
Vedci zvyčajne pracujú opačne, pozerajúc sa na geometriu známych tvarov, aby vypočítali, ako sa správajú svetlo a gravitácia.
Konoplya povedala, že existuje niekoľko metód na kontrolu červeného posunu v blízkosti potenciálnej červej dierky. Človek by používal gravitačné šošovky alebo ohýbanie svetelných lúčov, keď prechádzajú mohutnými predmetmi - napríklad červami. Táto šošovka by sa merala podľa účinkov na slabé svetlo prichádzajúce zo vzdialených hviezd (alebo na jasnejšie svetlo z blízkej hviezdy „ak budeme veľmi, veľmi šťastní,“ povedal Konoplya). Inou metódou by bolo meranie elektromagnetického žiarenia blízko červej diery, pretože priťahuje viac hmoty, vysvetlil.
Myslite na rovnicu týmto spôsobom: Ak narazíte na bubon, správanie zvukových vĺn vyvolané vibráciou napnutej kože môže odhaliť tvar bubna, Jolyon Bloomfield, lektor fyzického oddelenia na Massachusetts Institute of Technology, povedal Live Science.
„Všetky rôzne frekvencie - to vám povie rôzne vibračné režimy tejto napnutej pokožky,“ povedal Bloomfield. Medzitým sa vrcholy a doliny týchto vibrácií postupne znižujú, čo ukazuje, ako sú režimy „tlmené“. Tieto dve informácie spolu vám pomôžu definovať tvar bubna, uviedol Bloomfield.
„To, čo tento článok robí, je to isté pre červiu dieru. Ak sme skutočne schopní„ počúvať “s dostatočnou presnosťou„ počúvajúce “frekvencie kmitania červej dierky, môžeme tvar červej dierky odvodiť pomocou spektra frekvencie a ako rýchlo sa rozpadajú, “vysvetlil.
Konoplya vo svojej rovnici vzal hodnoty červeného posunu červej dierky a potom začlenil kvantovú mechaniku alebo fyziku malých subatomických častíc, aby odhadol, ako gravitačné vlnenie v časoprostore ovplyvní elektromagnetické vlny červej dierky. Odtiaľ skonštruoval rovnicu na výpočet geometrického tvaru a hmotnosti červej dierky, uviedol v štúdii.
Technológia merania gravitačných vĺn existuje až od roku 2015, keď bolo zavedené gravitačné vlnové observatórium laserových interferónov (LIGO). Vedci sa teraz snažia doladiť merania LIGO, pretože lepšie údaje by mohli pomôcť vedcom konečne určiť, či vo vesmíre existuje exotická hmota - hmota vyrobená zo stavebných blokov na rozdiel od normálnych atómových častíc. Bloomfield povedal spoločnosti Live Science, že tento materiál môže podporovať objekty, ako sú červie diery.
Aspoň teraz sú červí diery iba teoretické, takže Konoplyova rovnica nepredstavuje žiadne skutočné merania v reálnom svete, napísal v e-maile. A detektory ako LIGOmeasure iba jednu frekvenciu gravitačných vĺn, zatiaľ čo budete potrebovať niekoľko frekvencií predvídať tvar červí dieru, Konoplya povedal.
„Z takýchto úbohých údajov nie je možné získať dostatok informácií na tak zložité veci, ako je geometria kompaktného objektu,“ napísal Konoplya v e-maile.
Konoplya povedal, že budúce štúdie môžu poskytnúť ešte podrobnejší pohľad na tvar a vlastnosti červí diery.
„Naše výsledky sa môžu vzťahovať aj na rotujúce červie diery, ak sú dostatočne symetrické,“ dodal.
Zistenia boli publikované online 10. septembra v časopise Physics Letters B.
