چگونه می توانیم کرم چاله ای پنهان در کهکشان راه شیری را کشف کنیم؟

یک تحقیق جدید روش ممکنی را برای جستجوی کرم چاله ای در مرکز کهکشان راه شیری تعیین کرده است، جایی که سیاه چاله ی فوق العاده بزرگی در آن جا مستقر است.

اگر در مرکز کهکشان ما کرم چاله ای وجود داشت، چگونه می توانستیم تشخیصش دهیم؟

دو فیزیکدان پیشنهاد می کنند که با دقت تماشا کردن حرکات ستاره ای در حال چرخش در سیاه چاله فوق العاده بزرگ کهکشان راه شیری ممکن است به دانشمندان کمک کند که شروع به بررسی کنند.

کرم چاله یک مفهوم فرضی است که دو منطقه جداگانه از فضا- زمان را به هم متصل می کند. سیاه چاله ها اغلب در روایت های علمی تخیلی مانند فیلم "در میان ستارگان" سال 2014 به عنوان روشی مناسب برای رسیدن از نقطه A تا نقطه B در جهان پهناور ظاهر می شوند. فیزیکدانان تئوری های بسیاری دارند که توصیف می کنند کرم چاله ها، در صورت وجود، ممکن است چه طور رفتار کنند. اما هنوز هیچ موردی پیدا نشده است.

کرم چاله ای قابل عبور

د چانگ دای از دانشگاه یانگژو در چین و دژان استوکوویچ از دانشگاه بوفالو تصمیم گرفتند این سؤال را مطرح کنند که چگونه دانشمندان می توانند تشخیص دهند که آیا کرم چاله ای در مرکز راه شیری وجود دارد یا نه ؟

برای این که این امر امکان پذیر باشد، کرم چاله باید "قابل عبور" باشد. در این نوع کرم چاله ای، منحنی های فضا- زمان به طرز چشمگیری در هر دو طرف کرم چاله دریچه ای دارند، که شامل سیاه چاله است (مانند سیاه چاله فوق العاده بزرگ در مرکز راه شیری). کرم چاله ای قابل عبور اجازه می دهد تا اطلاعات از یک طرف مانند نور یا تأثیر نیروی جاذبه، به طرف دیگر منتقل شود. این راهنمایی برای پیشنهادِ فیزیکدانان در بررسی این مسئله است که آیا یک چاله ای در مرکز راه شیری وجود دارد یا نه. اگر کرم چاله ای مرکز کهکشان ما را به یک منطقه دور از جهان دیگر وصل کند، اشیاء نزدیک در سمت کرم چاله ای ما کشش گرانشی اشیاء را در طرف دیگر کرم چاله ای احساس می کنند.

تغییرات جزئی در گرانش

این دو محقق برآورد کردند كه ستاره ای چند برابر جرم خورشیدِ در حال گردش در آن طرف کرم چاله ای فرضی می تواند بر مدار S2 تأثیر بگذارد، ستاره ای كه حوالی سیاه چاله مركزی كهكشان ما می چرخد. این تأثیر کوچک خواهد بود و باعث تغییر در شتاب گرانشی مورد انتظار S2 می شود که تقریباً 10 میلیون بار ضعیف تر از قدرت گرانش بر زمین است. با وجود مشاهدات اخترشناسان در مورد ستارهS2، آن ها فقط می توانند تغییرات را حدوداً کمتر از 100 برابر اندازه ی واقعی آن تشخیص دهند. بنابراین، آن جا قابلیت ها کاملاً وجود ندارند، اما استوکوویچ می گوید با مشاهدات بیشتر S2، ممکن است تشخیص تغییرات خیلی جزئی در طول دهه یا بیشتر امکان پذیر باشد.

پیش بینی احتیاطی این است که فقط تماشای یک شتاب گرانشی کوچک نمی تواند تأیید کند که تأثیر آن از یک کرم چاله ای به وجود آمده است یا خیر. این اثر ممکن است از شیء موجود در کهکشان راه شیری حاصل شود. اگر دانشمندان چنین تغییر لحظه ای را در گرانش S2 اندازه گیری کنند، باید این اندازه گیری را روی نمونه های زیادی انجام دهند تا بفهمند اثر گرانشی از کجا می آید. استوکوویچ می گوید، اگر آن ها بتوانند همه ی احتمالات دیگر را رد کنند، پس ممکن است یک کرم چاله ای باشد.