Вместо черных дыр природу гравитационных волн могли бы объяснить червоточины

В 2016 году первое подтверждение существования так называемых гравитационных волн произвело настоящую научную сенсацию и открыло новую эру в исследованиях вселенной. Они являются следствием – и это преимущественное ученое мнение – слияния двух черных дыр. Но европейские астрофизики не удовлетворились таким объяснением, показали его слабые места, презентовав параллельно решение загадки в форме гипотетических червоточин.

Художественное представление внутреннего вида кротовой норы. Иллюстрация Grenzwissenschaft-Aktuell.de

«Ученые подтвердили существование черных дыр, проведя бесчисленное множество экспериментов, построив множество теоретических моделей и проанализировав огромный массив косвенных наблюдений, например, измерения гравитационных волн с помощью инструмента Ligo. Причем, по мнению большинства ученых, волны эти были созданы столкновением и слиянием двух таких гравитационных монстров», - говорится в сообщении для прессы испанского научного портала Plataforma SINC. - «Проблема двух сливающихся друг с другом черных дыр (как объяснение измеренных гравитационных волн) заключается в приписываемому этим сверхмассивным объектам свойству, что ничто не может избежать поглощения ими на так называемом горизонте событий (event horizon) черных дыр. Но это, в свою очередь, противоречит положениям квантовой механики, где постулируется, что информация всегда сохраняется и никогда не может быть утрачена».

Команда европейских физиков и астрофизиков озаботилась этой проблемой и исследовала возможность того, что измеренные гравитационные волны испускались и испускаются не предполагаемыми черными дырами, а экзотическими компактными объектами (ECO). К таким ЕСО относят преимущественно так называемые кротовые норы или червоточины, которые как раз и не имеют горизонта событий.

«Хотя свойства в конце сигналов (измеренных до сих пор) гравитационных волн, так называемой конечной стадии, вполне вписываются в представление о последней фазе двух сплавляющихся друг с другом черных дыр, они по прошествии короткого времени должны утрачиваться под влиянием горизонта событий», - объясняют Пабло Буэно и Пабло А. Вано из Лёвенского католического университета в Бельгии. - «Но при отсутствии горизонта событий эти сигналы не должны исчезнуть полностью, а вместо них и через определенное время возникает целый ряд эхо, которые можно сравнить с расходящимися звуковыми волнами».

«Конечная стадия» ЕСО вполне могла бы походить на измеренные сигналы, по причине чего исследователи решили полностью сконцентрироваться на поиске описанных эхо в массивах данных, полученных ранее, что позволило бы научиться отличать друг от друга оба вида объектов.

На самом деле возможность существования кротовых нор и гравитационных излучений от них уже обсуждалась ранее разными группами физиков. Но однозначных выводов и результатов никто из исследователей пока что презентовать так и не смог.

В университете Лёвена физики группы профессора Томаса Хертога создали модель, с помощью которой можно предусмотреть, как определять возникновение гравитационных волн вследствие столкновения двух вращающихся червоточин, и как таковые можно распознать.

«Кротовые норы не имеют горизонта событий, но они действуют как сокращения пространства-времени и могут (теоретически) использоваться для межзвездных путешествий. Речь идет, так cказать, о длинных проходах, через которые мы смогли бы попадать в совершенно иные регионы нашей вселенной и даже других вселенных", - объясняет Буэно. - «Так как эти червоточины еще и вращаются, то и сигнал их гравитационных волн может измеряться характерным образом».

Как сообщают исследователи в научном издании Physical Review D, смоделированные изображения – за исключением описанных эхо – почти не отличаются от предыдущих записей.

Компьютерное моделирование слияния двух черных дыр. Но и столкновение двух вращающихся кротовых нор создало бы очень похожее искажение пространства-времени и, вместе с этим, очень похожие гравитационные волны, но отличающиеся эхом в сигнале от сигналов сливающихся черных дыр. © LIGO LabCaltech

«Если нам удастся на основании будущих подтверждений гравитационных волн найти с помощью инструментов Ligo и Virgo сигналы эхо, это стало бы неопровержимым доказательством того, что астрофизические черные дыры не существуют», - комментирует физик напоследок. - «И только время нам покажет, существуют такое эхо или нет. И если такое доказательство будет найдено, это станет одним из наибольших открытий в истории физики».