Μαύρη τρύπα ή σκουληκότρυπα; Supermassive Black Hole At The Centre Of The Galaxy May Be A Wormhole In Disguise, Say Astronomers

Το πιο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του Τοξότου είναι ότι μέσα σε αυτόν κείται το κέντρο του Γαλαξία μας σε απόσταση περίπου 28.000 έτη φωτός από τη Γη. Παρότι αποκρύπτεται από εμάς πίσω από πυκνά νέφη διαστρικής σκόνης, αρκετές λεπτομέρειες διακρίνονται στο υπέρυθρο. Η ραδιοπηγή Τοξότης A* (Sagittarius A*) συνδέεται με τη γιγάντια υποτιθέμενη μαύρη τρύπα στο Γαλαξιακό κέντρο. This image was taken with NASA's Chandra X-Ray Observatory. Sgr A* (centre) and two light echoes from a recent explosion (circled).

Ένα από τα πιο εκπληκτικά αντικείμενα στον γαλαξία μας είναι ο Τοξότης Α*. Αυτό το μικρό αντικείμενο, που ανακαλύφθηκε το 1974 , είναι μια ισχυρή πηγή των ραδιοκυμάτων στον αστερισμό του Τοξότη. Έκτοτε οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει πολλές φορές τον Τοξότη Α* και τα άστρα που βρίσκονται στην γειτονιά του, εκ των οποίων μερικά βρίσκονται σε τροχιά με πολύ μεγάλες ταχύτητες.

Αυτό σημαίνει ότι η μάζα του Τοξότη Α* είναι εξαιρετικά μεγάλη και δεδομένου ότι είναι πολύ μικρός θα πρέπει να έχει τεράστια πυκνότητα. Γι αυτό οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτό το αντικείμενο είναι μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία.

This Chandra image of Sgr A* and the surrounding region is based on data from a series of observations lasting a total of about one million seconds, or almost two weeks. Such a deep observation has given scientists an unprecedented view of the supernova remnant near Sgr A* (known as Sgr A East) and the lobes of hot gas extending for a dozen light years on either side of the black hole. These lobes provide evidence for powerful eruptions occurring several times over the last ten thousand years. The image also contains several mysterious X-ray filaments, some of which may be huge magnetic structures interacting with streams of energetic electrons produced by rapidly spinning neutron stars. Such features are known as pulsar wind nebulas. Credit: NASA/CXC/MIT/F. Baganoff, R. Shcherbakov et al.

Στην πραγματικότητα, ο Τοξότης Α* έχει περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο και το μέγεθός του δεν είναι πολύ μεγαλύτερο από το ηλιακό μας σύστημα.

Αλλά υπάρχει και μια άλλη ερμηνεία για το παράξενο αυτό αστρικό αντικείμενο: Ότι πρόκειται για μια σκουληκότρυπα που συνδέεται με κάποια άλλη περιοχή του σύμπαντος ή ακόμα και με ένα άλλο μέρος του πολυσύμπαντος (σύμφωνα με τη θεωρία οι σκουληκότρυπες θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί πολύ νωρίς μετά την Μεγάλη Έκρηξη).

NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, has captured these first, focused views of the supermassive black hole at the heart of our galaxy in high-energy X-ray light. The background image, taken in infrared light, shows the location of our Milky Way's humongous black hole, called Sagittarius A*, or Sgr A* for short. In the main image, the brightest white dot is the hottest material located closest to the black hole, and the surrounding pinkish blob is hot gas, likely belonging to a nearby supernova remnant. The time series at right shows a flare caught by NuSTAR over an observing period of two days in July; the middle panel shows the peak of the flare, when the black hole was consuming and heating matter to temperatures up to 180 million degrees Fahrenheit (100 million degrees Celsius). The main image is composed of light seen at four different X-ray energies. Blue light represents energies of 10 to 30 kiloelectron volts (keV); green is 7 to 10 keV; and red is 3 to 7 keV. The time series shows light with energies of 3 to 30 keV. The background image of the central region of our Milky Way was taken at shorter infrared wavelengths by NASA's Spitzer Space Telescope. Credit: NASA

Και αυτό εγείρει ένα ενδιαφέρον ερώτημα. Αν Τοξότης Α* είναι μια σκουληκότρυπα, πως θα μπορούσαν οι αστρονόμοι να τον ξεχωρίσουν από μια μαύρη τρύπα;

Το ερώτημα αυτό επιχειρούν να ξεδιαλύνουν οι Ζilong Li και Cosimo Bambi από το πανεπιστήμιο της Σαγκάης με την εργασία τους «Distinguishing black holes and wormholes with orbiting hot spots».

If Sagittarius A* is a wormhole, how can astronomers distinguish it from a black hole? Today, we get an answer thanks to the work of Zilong Li and Cosimo Bambi at Fudan University in Shanghai. These guys have calculated that plasma orbiting a black hole would look different to the same plasma orbiting a wormhole. They have calculated the difference and even simulated the resulting images that should be possible to collect using the next generation of interferometric telescopes. In other words, if there is a wormhole at the centre of our galaxy, we should be up to see it within the next few years.

Οι Li και Bambi κάνοντας προσομοιώσεις συμπέραναν ότι το πλάσμα που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα θα έχει διαφορετική εμφάνιση με το αντίστοιχο πλάσμα σε τροχιά γύρω από μια σκουληκότρυπα.

Aerial view of the observing platform on the top of Cerro Paranal, with the four enclosures for the 8.2-m Unit Telescopes (UTs) and various installations for the VLT Interferometer (VLTI). Three 1.8-m VLTI Auxiliary Telescopes (ATs) and paths of the light beams have been superimposed on the photo. Also seen are some of the 30 "stations" where the ATs will be positioned for observations and from where the light beams from the telescopes can enter the Interferometric Tunnel below. The straight structures are supports for the rails on which the telescopes can move from one station to another. The Interferometric Laboratory (partly subterranean) is at the centre of the platform. Credit: ESO

Ενώ προς το παρόν αυτές οι διαφορές δεν μπορούν να διακριθούν,  οι Li και Bambi, υπολόγισαν ότι οι παρατηρήσεις που θα γίνουν με τα νέας γενιάς τηλεσκόπια θα μπορούν να διακρίνουν τις διαφορές μαύρης τρύπας – σκουληκότρυπας. Ένα τέτοιο τηλεσκόπιο είναι το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο Συμβολόμετρο (VLTI) στην Ατακάμα της Χιλής.

Έτσι λίγα χρόνια είναι πιθανό να έχουμε τις πρώτες παρατηρησιακές ενδείξεις ύπαρξης σκουληκότρυπας, και μάλιστα μέσα στον ίδιο τον γαλαξία μας!