Després del descobriment dels forats negres, descobrirem forats de cuc? Diverses tècniques ens podrien permetre fer-ho, una de les quals s'acaba de descriure. Es podria aplicar a Sagitari A, (Sgr A) el nostre forat negre supermassiu que potser no ho és, sinó que és un forat de cuc entre dos universos paral·lels.
Investigadors de renom han estat especulant sobre l'existència de forats de cuc en astrofísica durant gairebé 60 anys. Aquestes solucions a les equacions d'Einstein són de fet cosines de les que porten a la teoria dels forats negres. Per tant, s'ha especulat que almenys alguns dels objectes que observem al cosmos avui, que semblen comportar-se com forats negres, no ho són. Per demostrar-ho, caldria demostrar que aquests objectes no tenen un horitzó d'esdeveniments, per exemple estudiant les ones gravitatòries que emeten durant els xocs i buscant modes quasi normals.
Sabem, efectivament, des d'aquest punt de vista que els forats negres predits per la teoria de la relativitat general poden vibrar en posseir un espectre de vibracions que constitueix una targeta d'identitat fiable com ho són les línies d' emissió dels àtoms d'un objecte determinat. Teòricament és possible distingir un forat negre descrit per les equacions d'Einstein d'un forat negre descrit per una altra teoria relativista de la gravitació (per exemple tensor-escalar per utilitzar l'argot dels físics teòrics) amb aquest espectre que és precisament la marca de quasi-normal.
A més, un objecte que sigui compacte, però que no tingui un horitzó d'esdeveniments, emetria diferents ones gravitatòries durant una col·lisió. Un forat de cuc no té aquest horitzó i per tant, es pot imaginar intentant detectar l'existència d'aquests objectes gràcies a l'astronomia gravitatòria.
Alguns escenaris cosmològics que fan que els camps escalars juguen un paper important, potser en relació amb l'existència d'energia fosca avui o d'una fase d'inflació a l'univers primordial, permeten imaginar que els forats de cuc van aparèixer durant el Big Bang. Els forats negres supermassius, l'existència dels quals s'explica fent-los créixer a partir de "llavors" que serien forats negres primordials nascuts de fluctuacions de densitat en el contingut de l'univers en el seu naixement, podrien convertir-se en forats de cuc primordials.
Un seminari de Katie Bouman sobre la imatge presa de M87. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: Caltech. YouTube.
Les ones gravitatòries no són l'única manera de provar la teoria del forat negre i revelar l'existència d'objectes exòtics que podrien ocupar el seu lloc. De fet, els membres de la col·laboració del Telescopi Event Horizon van intentar esbrinar si M87 no era realment un forat de cuc perquè la imatge que es podria obtenir no és la mateixa segons si es troba en presència d'un forat negre semblant a Kerr o un objecte amb característiques de forat de cuc. Sembla que, en el cas de M87, aquesta última possibilitat és poc probable, tal com va explicar Katie Bouman en el seu seminari a Caltech (vegeu minuts 45 a 49, al vídeo anterior).
Avui, dos investigadors, Dejan Stojkovic, de la Universitat de Buffalo (EUA), i De-Chang Dai de la Universitat de Yangzhou, han esbossat un altre mètode per intentar esbrinar si un forat negre no és en realitat un forat de cuc. L'article sobre aquest tema, que es pot consultar en accés obert a arXiv, es va publicar a la reconeguda revista Physical Review D.
La idea bàsica és senzilla d'entendre. Si un forat negre supermassiu com Sgr A és de fet un forat de cuc, canalitza el camp gravitatori dels objectes en una de les seves entrades per sortir per l'altra. Això ha de passar tant si els dos extrems del forat de cuc es troben al nostre Univers com si connecten dos universos.
El resultat seria que els moviments d'estrelles properes a Sgr A, per exemple la famosa S2, no s'ajustarien exactament al que s'espera perquè el camp gravitatori no seria el d'un forat negre de Kerr sinó la suma dels camps produïts per el forat de cuc i per les estrelles properes a banda i banda del forat de cuc.
Per descomptat, en descobrir aquestes anomalies de moviment, es plantejaria la qüestió de saber fins a quin punt és possible explicar-les a partir d'altres hipòtesis, per exemple amb la presència d'una població de forats negres estel·lars difícils de detectar a prop de Sgr A, que sens dubte modificaria l'aspecte de l'espai-temps al voltant de Sgr A, espai-temps la mètrica del qual, com diuen els físics, ja no seria exactament la d'un forat negre de Kerr.
El cert és que és una pista interessant per profunditzar, tant el descobriment de l'existència de forats de cuc, potencialment connectats a altres universos a més, tal com esperava poder demostrar el difunt Nikolai Kardaixov amb RadioAstron, seria una revolució científica.
Els forats negres es defineixen per l'existència d'un horitzó d'esdeveniments. Comparteixen algunes altres propietats amb objectes sense horitzó com els forats de cuc, també solucions de les equacions d'Einstein i, per tant, poden suplantar-los.
Diversos objectes astrofísics es comporten de manera convincent com forats negres, però falta una prova definitiva, la presència d'un horitzó; hi ha alternatives a aquesta hipòtesi però no són gaire creïbles.
LIGO i VIRGO podrien permetre distingir forats negres i forats de cuc mitjançant un fenomen d'eco en les ones gravitatòries emeses durant les col·lisions i fusions d'aquests objectes o mitjançant la detecció de modes quasi normals.
Existeixen altres estratègies, una de les quals consisteix a mesurar finament el moviment de les estrelles al voltant del forat negre supermassiu de la Via Làctia Sgr A. Les estrelles a l'altre costat d'una de les entrades a un forat de cuc podrien fer sentir la seva presència gravitatòriament.
Ho he vist aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari