Новые исследования группы германских и греческих физиков постулируют возможность существования множества устойчивых проходимых кротовых нор больших размеров, соединяющих участки пространства внутри нашей Вселенной. Более того, эти теоретически предсказанные объекты можно обнаружить, хотя это чуть сложнее, чем уже проведённые работы по поискам чёрных дыр.

По концепции моста Эйнштейна — Розена и последующих наработок в области проходимых кротовых нор, эти необычные объекты могут вести в места, находящиеся вне нашей Вселенной. Кроме того, согласно нынешним представлениям, в ряде случаев они схлопываются в настолько короткие промежутки времени, что их и обнаружить-то почти невозможно. Другие гипотезы утверждают, что сами входы в кротовые норы слишком малы, так как для их возникновения необходима «отрицательная энергия», которой даже теоретически не может быть столько, чтобы создать кротовину большего размера.

Группа физиков из Германии и Греции под общим руководством Буркхарда Клайхауса из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого (ФРГ) показала, что в действительности кротовые норы могут соединять различные регионы нашей Вселенной, а не только вести в параллельные универсумы. А возникновение кротовых нор, по всей видимости, было вызвано квантовыми флуктуациями, свойственными ранней Вселенной почти сразу после Большого взрыва и породившими так называемую квантовую пену. Ни отрицательной энергии, ни экзотической материи для этого не требовалось, а количество такого рода кротовых нор исследователи оценивают как весьма большое. Однако при этом могли образоваться лишь исчезающе малые кротовые норы, размеры которых вынужденно задавались пространственным масштабом квантовых процессов. Но надежду на их практическое применение терять всё же не стоит.

Дело в том, что даже в случае, если кротовые норы были при «рождении» весьма малы, инфляция, последовавшая после Большого взрыва, должна была не только раздуть наблюдаемую Вселенную, но и одновременно резко увеличить норы до размеров, позволяющих проникнуть в них даже весьма крупным телам. Именно такой вариант развития событий г-н Клайхаус и его коллеги проанализировали в работе, выложенной на сайт arXiv. Правда, есть и плохие новости: хотя крупные тела могут войти в кротовую нору, гравитационное влияние на них при входе должно быть весьма малым, иначе их просто разорвёт на части. Поэтому искривление пространства-времени на входе должно быть настолько «плавным», что выход из кротовой норы, доступной крупному телу, будет находиться весьма далеко от входа — не менее чем в десятках, а то и в сотнях световых лет. В противном случае на другую сторону кротовой норы вылетят бездыханные останки гипотетического путешественника.

По оценкам ряда учёных, результаты работы группы Клайхауса значимы, но говорится это с некоторой осторожностью. Отмечается, что, хотя в рамках новой гипотезы экзотическая материя и энергия не нужны для образования кротовых нор, сама гипотеза во многом основана на спекулятивном подходе — и лишь дальнейшие астрономические наблюдения и поиск такого рода объектов могут подтвердить или опровергнуть догадку.

В целом, однако, такие кротовые норы будет чрезвычайно сложно заметить при помощи имеющегося у астрономов инструментария, в первую очередь потому, что если их закрывает от взгляда земного наблюдателя пылевая туманность, звёзды или что-то ещё, то они выглядят очень похоже на чёрные дыры. Возможно, Стрелец A*, сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики (отстоящая от Земли на 26 тыс. световых лет), является как раз такой кротовой норой. По словам Буркхарда Клайхауса, единственный способ проверить это — внимательно наблюдать за материей, которая проваливается в этот объект.

Уже проводившиеся наблюдения показывают, что газ, притягиваемый и поглощаемый чёрной дырой, формирует вокруг неё диск, столь разогретый, что он порождает рентгеновское излучение. То же самое следует ожидать и рядом с кротовыми норами: например, около Стрельца A* диаметр такого диска составляет примерно полтора парсека. Разница в том, что газ, пропадающий за горизонтом событий чёрной дыры, тут же перестанет испускать рентгеновские лучи, которые сможет зарегистрировать сторонний наблюдатель. А у проходимой кротовой норы горизонта событий не существует: объект не исчезает в ней навсегда без возможности выбраться — а значит, он всегда остаётся по ту же сторону горизонта событий, что и мы.

Возможны и другие признаки кротовых нор. Теоретически можно предположить ситуацию, когда астрономы напрямую отметят неадекватность картины за кротовой норой, если телескоп случайно окажется повернут в её сектор звёздного неба. В этом случае она будет показывать картинку за десятки или сотни световых лет, которую астрономы смогут легко отличить от той, что в действительности должна быть в этом месте. Гравитация звезды (если она будет находиться по ту сторону кротовой норы) также может исказить свет удалённых звёзд, проходящий неподалёку от кротовой норы.

Разумеется, учёные сумеют заметить и правильно интерпретировать такого рода искажения только в том случае, если будут теоретически готовы к этому. Иными словами, если примут концепцию, предлагаемую г-ном Клайхаусом.

Подготовлено по материалам NewScientist и arXiv.

Текст: Александр Березин

Подробнее