不尋常的引力波可能是蟲洞連接宇宙的跡象
2019 年,LIGO 和處女座錄制了一些真正奇怪的東西——一個引力波事件持續(xù)時間小于十分之一秒。
相比于曠日持久的鳴叫聲黑洞衰變軌道螺旋上的雙星,這是一個尖銳的裂縫。對這個名為 GW190521 的事件的最好解釋是兩個人的偶然相遇黑洞順便互相誘捕。
現(xiàn)在,一篇新論文提出了另一種、更奇特的選擇:黑洞碰撞在另一個宇宙中的回聲,通過坍縮產生回響蟲 洞由于合并而形成的。
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需要明確的是,我們宇宙中的黑洞碰撞仍然是對奇怪信號的首選解釋......但這種偏好還不足以完全排除蟲洞模型,由中國科學院大學物理學家齊來領導的一個團隊寫道在上傳到 arXiv 的預印本中.
如果它表明存在蟲洞,則GW190521和引力波就像它不僅會證實這些野生的、假設的結構的存在一樣:它們還會為我們提供一種探測其物理特性的新工具。這是一個非常大的如果.
我們目前可以檢測到的引力波是由巨大、致密的物體之間的碰撞產生的時空結構中的漣漪,例如黑洞和中子星。
但產生這些漣漪的不僅僅是碰撞本身。作為雙星軌道上的黑洞對螺旋向對方,它們相互作用的引力場也會產生漣漪,隨著物體靠得越來越近,開始時會變弱,然后變強。
因此,由此產生的“啁啾”具有上升波形,如下面的視頻所示。
GW190521缺乏信號的吸氣部分,并且以合并的衍生質量(太陽質量的 142 倍)計算,它應該是可以檢測到的。這得出的結論是,黑洞并沒有被鎖定在雙星軌道上,而只是在它們被吸入相互引力井并合并時相互擦肩而過。
賴和同事認為,可能還有另一種解釋:如果在雙黑洞合并中形成的物體是一個蟲洞,然后坍縮形成最終的合并黑洞呢?如果是這樣的話,當蟲洞坍塌時,我們可能只收到一次短暫的引力波數據爆發(fā)。
研究人員開發(fā)了這種引力波信號的波形模型,并將其與 LIGO 和 Virgo 的數據進行了比較。他們還為標準雙黑洞合并構建了一個波形,以與觀測數據進行比較。
雙黑洞合并波形比蟲洞波形更適合觀測到的信號——但只是稍微好一點。研究人員表示,有足夠的懷疑空間,蟲洞情景仍然有可能。這意味著GW190521能這是人類第一次瞥見我們自己邊界之外的另一個宇宙。
這并不意味著我們都應該爭先恐后地宣布蟲洞的存在,特別是因為這種解釋需要奇特的物理學。這確實意味著,在蟲洞大道上進行進一步的調查可能值得進行。
最龐大的迄今為止的黑洞合并GW231123,產生了一個質量是太陽 225 倍的物體。它也相對簡短,類似于GW190521。研究人員表示,將這些事件與其他尚未檢測到的事件進行比較,提供了一種測試他們的發(fā)現(xiàn)并探索哪種情況更有可能的方法。
他們的研究可在預印本服務器上獲得arXiv.