شاید کرمچاله‌ها را بتوان با تلسکوپ‌ مشاهده کرد!

بیگ بنگ: براساس مطالعه‌ی جدید، کرمچاله‌ها یا تونل‌های فرضی در فضا-زمان که سفر سریعتر از نور را امکانپذیر می‌کنند می‌توانند اثراتی تاریک در آسمان بجا بگذارند که با تلسکوپ قابل مشاهده‌ می باشد.

به گزارش بیگ بنگ، یک محقق گفت که این «سایه‌های» نسبتأ خمیده و مستطیلی شکل از لکه‌های دایره‌ای شکلِ بجا مانده از سیاهچاله‌ها متمایزند و اگر قابل شناسایی باشند نشان می‌دهند که میانبرهای کیهانی که برای اولین بار آلبرت اینشتین بیش از یک قرن پیش پیشنهاد داد واقعی هستند. کرمچاله‌ها میانبرهای کیهانی هستند که در میان ابرفضا تونل می‌زنند. اگر در یک طرف جهان بایستید، می‌توانید در سمت دیگر آن ظاهر شوید – یک روش راحت از سفر فوق‌سریع که استعاره‌ای علمی-تخیلی نامیده می‌شود.

این داستان‌های علمی-تخیلی از معادلات نظریه‌ نسبیت عام اینشتین ناشی می‌شوند. کرمچاله‌ها نیز مانند فضا-زمان ِ اطراف سیاهچاله‌ها، مناطقی هستند که تار و پود فضا-زمان به حدی در آنجا پیچیده است که نور دیگر در خط مستقیم حرکت نمی‌کند. فوتون‌ها – یا ذرات نور در گاز، گرد و غبار و ستارگان پس‌زمینه –در اطراف کرمچاله‌ها منحرف شده و یک حلقه‌ی نور را ایجاد می‌کنند. اما فوتون‌ها به حدی نزدیکند که در کرمچاله‌ها سقوط می‌کنند و یک خلأ تاریک و گرد را بجا می‌گذارند که سایه نامیده می‌شود.

چنین سایه‌ای مشابه با سایه‌های سیاهچاله‌ها است – از جمله سیاهچاله‌ی پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری – که اخترشناسان اکنون سعی دارند مستقیمأ آن را مشاهده کنند. سایۀ آن کوچک به نظر می‌رسد، اما محققان دیش‌های رادیویی را در سراسر دنیا با یکدیگر ارتباط می‌دهند تا یک تلسکوپ به اندازه‌ی زمین بسازند که تلسکوپ افق رویداد نامیده می‌شود. آنها در حال تجزیه و تحلیل اولین بسته‌ی داده‌ای هستند که سال گذشته جمع‌آوری کردند.

در این تحلیل جدید که در ۳۰ مارس ۲۰۱۸ در مجله‌ arXiv منتشر شده، راجیبول شیخ، فیزیکدان ِ موسسه تحقیقات بنیادی تاتا در بمبئی هند متوجه شد که یک نوع کرمچالۀ در حال گردشِ خاص می‌تواند سایه‌ بزرگتر و منحرف‌تری نسبت به سیاهچاله داشته باشد. همانطور که کرمچاله با سرعت بیشتری حرکت می‌کند، سایه‌ی آن بصورت یک کدوی کوچک به نظر می‌رسد، درحالیکه سایه‌ی سیاهچاله بیشتر شبیه دیسک به نظر می‌رسد. شیخ گفت: «با مشاهدۀ سایه‌های آنها می‌توان بین سیاهچاله‌ها و کرمچاله‌ها تمایز قائل شد.»

محققان سایه‌ی یک کرمچاله را قبلأ محاسبه کرده‌اند اما تأثیر «گلوی» کرمچاله را نادیده گرفتند. گلو دو انتهای کرمچاله را به هم متصل می‌کند. ستاره‌شناسان با استفاده از تحلیل جدید توانستند سایه‌ی یک کرمچاله را شناسایی کنند. و اگر این کار را بکنند، نه تنها شاهدی برای چیزی غیر علمی-تخیلی خواهد بود، بلکه شاهد غیرمستقیمی برای نوعی ماده‌ی سمی یا نظریه‌ی اصلاح شدۀ گرانش می‌باشد.

شیخ افزود: «براساس نسبیت عام، کرمچاله به یک ماده‌ عجیب و غریب (و هنوز فرضی) نیاز دارد که شبیه پادگرانش رفتار می‌کند تا آن را باز نگه دارد، غیر این صورت فورأ فروپاشی می‌شود. در این صورت، یک کرمچاله‌ی پایدار ما را مجبور می‌کند تا در درکمان از گرانش بازبینی کنیم» اما تحلیل جدید در مجلۀ Physical Review D فقط به یک دستۀ خاص از کرمچاله‌ها اشاره دارد. شیخ گفت: «باید بررسی شود که نتایج تا چه حد به دسته‌های گسترده‌تری از کرمچاله‌ها قابل تعمیم است.» جان فرایدمن، فیزیکدان در دانشگاه ویسکانسین-میلواکی که در این مطالعه مشارکتی نداشت گفت که این نوع کرمچاله یک تقارن ساده‌تر و غیرواقع‌گرایانه دارد. تحلیل جدید شیخ احتمالأ برای یک کرمچالۀ واقعی‌تر عملی نیست، زیرا ماده‌ی عجیب و غریب بسیار اسرارآمیز است.

فرایدمن افزود: «این احتمال وجود ندارد که کرمچاله‌های ماکروسکوپی وجود داشته باشند. اگر اینچنین باشد، ماهیتِ ناشناخته‎‌ مادۀ پشتیبانی کننده از کرمچاله باعث می‌شود پیش‌بینی سایه غیرممکن گردد.» به گفته‌ فرایدمن، محاسبه‌ی سایه مستلزم دانستنِ هندسۀ تار و پود اطراف آن است. این هندسه به خواص ماده‌ی عجیب و غریب بستگی دارد. اما از آنجاییکه هیچکس نمی‌داند این ماده دقیقأ چیست، هندسه‌ی دقیق آن – و در نتیجه سایه – به عنوان اسرار باقی می‌ماند.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *