فيزيائيون: ربما تم بالفعل اكتشاف الثقوب الدودية!

لكن لحسن الحظ، إذا كان النموذج الجديد الذي اقترحه فريق صغير من علماء الفيزياء من جامعة صوفيا في بلغاريا دقيقا، فلا يزال من الممكن التمييز بينهما.

وباللعب كثيرا مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين وتصفحها والتوغل فيها، يمكن إظهار كيف يمكن لخلفية الزمكان (الزمان والمكان)عند الكون أن تشكل ليس فقط حفرا جاذبية عميقة حيث لا يهرب شيء - بل يمكن أن تشكل قمم جبال مستحيلة لا يمكن تسلقها. وهذه التلال المتوهجة ستبتعد عن أي شيء يقترب منها، ما قد يؤدي إلى تيارات من الجسيمات والإشعاعات التي لم يكن لديها أمل في العودة إلى الوراء.

وبغض النظر عن الاحتمالية الواضحة، حيث يبدو الانفجار العظيم وكأنه واحد من هذه "الثقوب البيضاء"، لم يتم ملاحظة أي شيء من هذا القبيل على الإطلاق. ومع ذلك، فإنها تظل مفهوما مثيرا للاهتمام لاستكشاف حوافِّ واحدة من أعظم النظريات في الفيزياء.

وفي الثلاثينيات من القرن الماضي، أظهر زميل لأينشتاين يدعى ناثان روزين أنه لا يوجد شيء يقول إن الزمكان المنحني بعمق لثقب أسود لا يمكنه الاتصال بالقمم الشديدة الانحدار لثقب أبيض بغية تشكيل نوع من الجسر.

إقرأ المزيد

حل اللغز الغريب المتمثل في وجود كواكب "مفقودة" عبر الفضاء

وفي هذا الركن من الفيزياء، تخرج توقعاتنا اليومية بشأن المسافة والوقت من النافذة، ما يعني أن مثل هذا الرابط النظري يمكن أن يجتاز مساحات شاسعة من الكون.

وفي ظل ظروف مناسبة، قد يكون من الممكن حتى للمادة أن تركب هذا الأنبوب الكوني وتخرج من الطرف الآخر بمعلوماتها بشكل أو بآخر سليمة.

لذلك لتحديد الشكل الذي قد يبدو عليه هذا الثقب الأسود بالنسبة للمراصد مثل Event Horizon Telescope، طور فريق جامعة صوفيا نموذجا مبسطا لـ "حلق" الثقب الدودي باعتباره حلقة ممغنطة من السائل، ووضع افتراضات مختلفة حول كيفية حدوث المادة. 

وستنتج الجسيمات العالقة في هذه العاصفة الغاضبة مجالات كهرومغناطيسية قوية من شأنها أن تتدحرج وتلتقط في أنماط يمكن التنبؤ بها، وتستقطب أي ضوء ينبعث من المادة الساخنة بتوقيع واضح. وكان تتبع موجات الراديو المستقطبة هو الذي أعطانا أول صور مذهلة لـ M87 * في عام 2019، وSagittarius A * في وقت سابق من هذا العام.

واتضح أن حواف الثقب الدودي الساخنة من الصعب تمييزها عن الضوء المستقطب المنبعث من قرص الفوضى الذي يحيط بالثقب الأسود.

وبهذا المنطق، يمكن أن يكون M87 * ثقبا دوديا. وفي الواقع، يمكن أن تكون الثقوب الدودية كامنة في نهاية الثقوب السوداء في كل مكان، ولن يكون لدينا طريقة سهلة لمعرفة ذلك.

وهذا لا يعني أنه لا توجد طريقة للمعرفة على الإطلاق.

وإذا قمنا بتجميع صورة لثقب دودي مرشح كما يُرى بشكل غير مباشر من خلال عدسة جاذبية لائقة، فقد تصبح الخصائص الدقيقة التي تميز الثقوب الدودية عن الثقوب السوداء واضحة.

وسيتطلب هذا كتلة موضوعة بشكل ملائم بيننا وبين الثقب الدودي لتشويه ضوئها بشكل كاف لتضخيم الاختلافات الصغيرة، بالطبع، لكنه على الأقل سيعطينا وسيلة لاكتشاف البقع الداكنة من الفراغ التي لها مخرج خلفي.

وهناك وسيلة أخرى تتطلب أيضا جرعة جيدة من الثروة. وإذا اكتشفنا ثقبا دوديا بزاوية مثالية، فإن الضوء الذي ينتقل عبر مدخله الفاصل نحونا سيعزز توقيعه بشكل أكبر، ما يمنحنا مؤشرا أوضح لبوابة عبر النجوم وما وراءها.

ويمكن أن تكشف النمذجة الإضافية عن خصائص أخرى للموجات الضوئية تساعد على فرز الثقوب الدودية من سماء الليل دون الحاجة إلى العدسة أو الزوايا المثالية، وهو احتمال يوجه الباحثون انتباههم إليه الآن.

ويمكن أن يكشف وضع المزيد من القيود على فيزياء الثقوب الدودية النقاب عن طرق جديدة لاستكشاف ليس فقط النسبية العامة، ولكن أيضا الفيزياء التي تصف سلوك الأمواج والجسيمات.

نُشر البحث في مجلة Physical Review D.

المصدر: ساينس ألرت