De wetenschappelijke samenwerkingen LIGO en Virgo hebben zwaartekrachtsgolven gedetecteerd van de fusie van twee zwarte gaten, een nieuw tijdperk in de studie van de kosmos inluidt. Maar wat als die rimpelingen in de ruimte-tijd niet door zwarte gaten zijn veroorzaakt, maar door andere exotische voorwerpen? Een team van Europese natuurkundigen suggereert een alternatief:wormgaten die kunnen worden doorkruist om in een ander universum te verschijnen.

Wetenschappers hebben het bestaan ​​van zwarte gaten afgeleid uit een groot aantal experimenten, theoretische modellen en indirecte waarnemingen zoals de recente LIGO-detecties, waarvan wordt aangenomen dat ze afkomstig zijn van de botsing van twee van deze donkere zwaartekrachtmonsters.

Maar er is een probleem met zwarte gaten:ze hebben een voorsprong, een gebeurtenishorizon genoemd, waaruit niets kan ontsnappen. Dit is in strijd met de kwantummechanica, wiens postulaten ervoor zorgen dat informatie altijd bewaard blijft, niet verloren.

Een van de theoretische manieren om met dit conflict om te gaan, is de mogelijkheid te onderzoeken dat de vermeende zwarte gaten die we in de natuur 'waarnemen' niet zoiets zijn, maar eerder een soort exotische compacte objecten (ECO's), zoals wormgaten, die geen gebeurtenishorizon hebben.

"Het laatste deel van het zwaartekrachtsignaal dat door deze twee detectoren wordt gedetecteerd - wat bekend staat als ringdown - komt overeen met de laatste fase van de botsing van twee zwarte gaten, en de eigenschap heeft om na korte tijd volledig uit te doven door de aanwezigheid van de waarnemingshorizon, " leggen de Spaanse onderzoekers Pablo Bueno en Pablo A. Cano van de KU Leuven (België) uit.

"Echter, als er geen horizon was, die trillingen zouden niet helemaal verdwijnen; in plaats daarvan, na een bepaalde tijd, ze zouden een reeks 'echo's' produceren, ' vergelijkbaar met wat er gebeurt met geluid in een put. interessant, als in plaats van zwarte gaten, we hadden een ECO, de ringdown zou vergelijkbaar kunnen zijn, dus we moeten de aan- of afwezigheid van de echo's bepalen om de twee soorten objecten te onderscheiden."

Deze mogelijkheid is theoretisch onderzocht door verschillende groepen en voorlopige experimentele analyses met behulp van de originele LIGO-gegevens zijn al uitgevoerd, maar het oordeel is niet overtuigend.

Roterende wormgaten

Het team van de KU Leuven, waaraan ook professor Thomas Hertog deelnam, heeft een model gepresenteerd dat voorspelt hoe zwaartekrachtsgolven veroorzaakt door de botsing van twee roterende wormgaten zouden worden gedetecteerd.

De tot dusver waargenomen zwaartekrachtsgolfsignalen doven na enkele ogenblikken volledig uit als gevolg van de aanwezigheid van de waarnemingshorizon. Maar als dit niet bestond, deze trillingen zouden niet helemaal verdwijnen; liever, na een tijdje, er zouden echo's in het signaal zijn, die tot nu toe misschien onopgemerkt zijn gebleven door een gebrek aan modellen of theoretische referenties om mee te vergelijken.

"Wormgaten hebben geen waarnemingshorizon, maar fungeren als een ruimte-tijd-snelkoppeling die kan worden doorlopen, een soort zeer lange keel die ons naar een ander universum brengt, " legt Bueno uit, "en het feit dat ze ook rotatie hebben, verandert de zwaartekrachtsgolven die ze produceren."

Volgens de studie, gepubliceerd door Fysieke beoordeling D , de met het nieuwe model verkregen grafieken verschillen niet veel van de tot dusver geregistreerde grafieken, behalve de echo's, die als een duidelijk onderscheidend element fungeren.

"De bevestiging van echo's in de LIGO- of Maagd-signalen zou een praktisch onweerlegbaar bewijs zijn dat astrofysische zwarte gaten niet bestaan, "Beno zegt, toevoegen, "De tijd zal leren of deze echo's bestaan ​​of niet. Als het resultaat positief was, het zou een van de grootste ontdekkingen in de geschiedenis van de natuurkunde zijn."