لقد رصدت أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية ثقوبًا سوداء غامضة. ولكن ما سيظهرون بعد ذلك قد يكون أكثر غرابة:الثقوب الدودية.
لطالما اشتبه الفيزيائيون في وجود ثقوب دودية. إذا كانت الثقوب الدودية موجودة ، فقد تبدو من الخارج مشابهة للثقوب السوداء. لكن الجسم الذي يسقط في ثقب أسود سيصبح محاصرًا بداخله. في المقابل ، أي شيء يقع في ثقب دودي يجب أن يكون قادرًا على المرور مباشرة إلى الجانب الآخر.
القوة التي نواجهها كجاذبية تنتج في الواقع من انحناء الزمكان.
الشرح:ما هي الثقوب السوداء؟
قد يكون من الصعب تصور ذلك ، لذا ضع في اعتبارك هذا:تدور الكواكب حول الشمس لأن الشمس تصنع شكل وعاء في نسيج الفضاء. (تشبه الكواكب إلى حد ما الكرات التي تدور حول وحول داخل هذا الوعاء.) الثقوب السوداء تقوس الزمكان إلى فجوات عميقة جدًا بحيث لا يمكن لأي شيء الهروب. لكن الزمكان يمكن أيضًا أن ينحني إلى أشكال غريبة أخرى ، مثل الأنفاق.
ستوفر هذه الأنفاق أو الثقوب الدودية اختصارًا بين موقعين بعيدين في المكان والزمان أو بين كونين مختلفين.
يمكن للزمكان أن ينحني ، لكنه يمكن أن يتموج أيضًا. تسمى هذه التموجات موجات الجاذبية ، أو أحيانًا موجات الجاذبية.
الشرح:ما هي موجات الجاذبية؟
يعرف العلماء كيفية اكتشاف هذه الهزات الصغيرة عندما يدور ثقبان أسودان حول بعضهما البعض ويصطدمان. قد تكون هناك أيضًا أنماط لموجات الجاذبية لم يروها بعد. يجب أن يخلق الثقب الأسود المتصاعد في ثقب دودي نمطًا غريبًا من التموجات في الزمكان. وباستخدام الأدوات المناسبة ، قد تتمكن بعض المراصد من تحديد ذلك.
هذا هو ختام تقرير 17 يوليو الجديد في arXiv.org. ستومض الموجات من الثقب الأسود والثقب الدودي وتومض بينما يمر الثقب الأسود عبر الثقب الدودي ثم يعود للخارج مرة أخرى.
لكن هل هم حقيقيون؟
للتأكد ، لا يوجد دليل حتى الآن على الثقوب الدودية.
يقول ويليام جابيلا:"هذه تخمينية بالتأكيد ، برأس مال S". إنه عالم فيزياء في جامعة فاندربيلت في ناشفيل بولاية تين. ومع ذلك ، يضيف ، إذا كانت الثقوب الدودية موجودة ، فيجب أن تتاح للباحثين فرصة اكتشافها. سيستغرق الأمر الظروف المناسبة وكاشف موجات الجاذبية.
غابيلا جزء من فريق تساءل عن شكل التموجات من الثقب الدودي.
اعتبر هذا الفريق ثقبًا أسود كتلته خمسة أضعاف كتلة الشمس. لقد تخيلوا أنها تدور حول ثقب دودي على بعد 1.6 مليار سنة ضوئية من الأرض. عندما يتأرجح الثقب الأسود حول الثقب الدودي ، حسب حساباتهم ، يجب أن يبدأ في التصاعد نحو الداخل. هذا من شأنه أن يطلق موجات الجاذبية. في البداية ، ستبدو مثل موجات الجاذبية من ثقبين أسودين. نمط الموجات ، المسمى غرد ، سيزداد في التردد بمرور الوقت. ولكن عندما يصل إلى مركز الثقب الدودي ، أو "الحلق" ، سيمر الثقب الأسود.
الشرح:فهم الموجات وأطوال الموجات
ثم نظر الباحثون فيما سيحدث إذا ظهر الثقب الأسود في عالم بعيد. على سبيل المثال ، قد يظهر في عالم آخر. في هذه الحالة ، ستنتهي فجأة موجات الجاذبية في الكون الأول. في الكون الثاني ، كان الثقب الأسود ينطلق للخارج قبل أن يعود للداخل مرة أخرى. بعد ذلك ، سوف يمر مرة أخرى عبر الثقب الدودي إلى الكون الأول مرة أخرى.
مع عودة الثقب الأسود ، سوف يتدحرج في البداية للخارج من الثقب الدودي. قد ينتج عن هذا "زقزقة مضادة" - نمط من موجات الجاذبية معاكسة لغرد - قبل أن تنغمس مرة أخرى بزقزقة.
بمرور الوقت ، سيستمر الثقب الأسود في الارتداد بين الكونين. يجب أن يتسبب هذا في اندفاعات متكررة من موجات الجاذبية. بين فترات الصمت ستكون. بمجرد أن يفقد الثقب الأسود طاقة كافية لموجات الجاذبية تلك ، تنتهي رحلته عندما يستقر في حلق الثقب الدودي.
كل هذا يتوقف على أجهزة كشف الزقزقة هذه
يقول ديان ستويكوفيتش:"لا يمكنك إعادة إنتاج هذا النمط باستخدام ثقبين أسودين". "لذا فهي إشارة واضحة لثقب دودي." لم يشارك ستويكوفيتش ، الفيزيائي بجامعة بافالو بنيويورك ، في البحث الجديد. في النهاية ، كما يقول ، ستكون الموجات غير عادية لدرجة أن نمطها "يجب أن يبرز [للخارج] مثل الإبهام المؤلم".
تصف النظرية العامة للنسبية الجاذبية كنتيجة لانحناء الزمكان. وتقترح هذه النظرية أن الثقوب الدودية ممكنة. لكن في الواقع ، فإن اكتشاف أحدهم يعني أن هناك أيضًا نوعًا غريبًا من المادة لا يفهمه الفيزيائيون. للحفاظ على حلق الثقب الدودي من الانهيار ، يجب أن تدعم بعض المواد ذات الكتلة السالبة فتحه. في الوقت الحالي ، لا توجد مادة معروفة يمكنها فعل ذلك.
يوجد الآن عدد قليل من أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية. يتكون LIGO المتقدم من كاشفين أمريكيين. (يرمز اختصاره إلى مرصد موجات الجاذبية بالليزر.) يُعرف كاشف آخر ، في إيطاليا ، باسم Advanced Virgo. يكتشف كل من LIGO المتقدم و Advanced Virgo التموجات من الثقوب السوداء أو من الجثث النجمية الكثيفة المعروفة بالنجوم النيوترونية.
العلماء الآن ماهرون في اكتشاف مثل هذه الاندماجات. لقد أكدوا أكثر من عشرة. المزيد في انتظار التأكيد. لكن في مرحلة ما ، سيحتاج الفيزيائيون إلى البدء في التركيز على المزيد من الاحتمالات غير العادية ، كما يقول فيتور كاردوزو. إنه عالم فيزياء في Instituto Superior Técnico في لشبونة ، البرتغال. يقول كاردوسو:"نحن بحاجة إلى البحث عن إشارات غريبة ولكنها مثيرة".
