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原创 我们星系中心的黑洞有可能实际上是一个虫洞

                                               2019-10-27 15:09  


                  每秒500公里!一颗恒星被快速弹出,并非银河系中心超级黑洞所
                   
天文学家们观察到一颗恒星在银河系中心的巨大黑洞附近超速运动
                                          银河系中心黑洞每一万年吞噬一颗恒

       科幻作家喜欢虫洞,因为它们使不可能成为可能,将原本无法到达的地方连接在一起。输入一个,它会把你吐回另一个地方——通常是一个便于绘图的地方。无论这些奇特的黑洞亲属在现实中存在的可能性有多大,他们都倾向于出于完全相同的原因吸引物理学家。最近,这些物理学家中的一些人花时间思考这样一条宇宙捷径在现实生活中会是什么样子,甚至证明在我们银河系的中心可能有一条捷径。

       确认虫洞存在的最可靠的方法是直接戳一个黑洞,看看它是否隐藏着通往其他地方的桥梁,但人类可能永远不会有这个机会。即便如此,研究人员可以排除地球上一些最明显的情况。例如,如果位于银河系搅动中心的怪物黑洞与其说是死胡同,不如说是门,天文学家可以梳理出另一边的东西。黑洞研究人员跟踪恒星的轨道已经有多年了,比如一个叫做S2的恒星,围绕着这个银河系排水管旋转。根据最近的一项计算,如果那些恒星感受到来自黑洞之外遥远的二重身的牵引,它们会为任何观看的人表演一种非常特别的舞蹈。

       布法罗大学帮助计算结果的理论物理学家德扬·斯托伊科维奇说:“如果天文学家只是以更高的精度测量S2的轨道,这样我们就可以缩小[的范围,并注意到这样的舞蹈。”。那是巨大的。”

       虫洞代表了在爱因斯坦引力理论的支持下理论上允许的一种奇怪的空间形状,但是只有黑洞才具有实际雕刻一个虫洞所需的魅力。一种检查给定黑洞是否已经在空间结构中打褶的方法是拉一个星际穿越试着发送探测器,但是我们要等上千年才能让任何飞船到达最近的候选者。

       银河系是我们太阳系的家园,自宇宙学诞生以来,它就吸引了人们的想象力。它是以难以分辨的恒星质量产生的暗淡的“银河系”辉光命名的,当从地球上观察银河系时,由于它的圆盘形状,它看起来像一个带,但实际上是一个有条纹的螺旋星系。

       围绕银河系大小和成分的事实和数字各不相同,据信银河系的直径在120,000至150,000光年之间。银河系内可能有多达一万亿颗恒星和一千亿颗行星。有了如此惊人的数字,很容易理解为什么直到1920年,人们相信银河系包含宇宙中所有的恒星,但是我们现在知道它只是我们能观察到的大约2000亿个星系之一。

       (如图)英格兰康沃尔郡波特洛城的银河。

       为了使这样的任务更加不切实际,大多数物理学家同意人类可穿越的科幻风格的桥梁不可能存在。根据爱因斯坦的方程式,对抗它们自然崩溃倾向的唯一方法是加入一种其他物理定律在大范围内禁止的排斥——负能量(物理专业的学生可能记得,能量不同于速度或加速度,总是会出现正能量)。斯托伊科维奇说,他和他的合作者在他们之前的工作中避免了这种“骗局”,描述了一个将在我们的宇宙中工作的虫洞。

       然而,他们注意到,仅仅因为宇航员不能穿越一个巨大的虫洞并不意味着什么也不能。他们在爱因斯坦引力理论的框架内工作,找到了一种方法来建造一个大而稳定的虫洞,这个虫洞通过驱动宇宙膨胀的力量保持开放。此外,虽然大多数粒子和电场都短暂停止,但他们发现重力平稳通过。这意味着,理论上,我们这边的物体可以感觉到另一边特别巨大的物体的拉力。“我们有点惊讶,”斯托伊科维奇说,“但你还能期待什么?重力是时空本身的属性。”

       基于去年的工作,他的新研究——最近发表在杂志上物理评论—问天文学家是否能探测到银河系中恒星受到如此细微的引力牵引。

       斯托伊科维奇和他的同事提议,理想的目标是射手座据称位于我们星系中心的黑洞。更具体地说,他们计算了对S2的可能影响,这是一颗绕凹陷甲运行的恒星。如果黑洞内部有一个虫洞,类似的恒星可能会在宇宙的另一边、另一个地方运行,S2可能会感受到一对遥远的孪生兄弟穿越它们之间宇宙连接的引力。

       S2可能做出的任何转向都会很轻微,但是经过20多年的观察,天文学家已经将这颗恒星的加速度精确到小数点后4位。斯托伊科维奇估计,精度大约是这个数字的100倍,天文学家将有足够的灵敏度来测试他的虫洞假说——他说目前的实验应该在几十年的数据收集中自然达到这个基准。他说,如果S2的运动在那一点上没有带来意外,那么凹陷A*要么是一个日常黑洞,要么是一个连接到相当空的空间区域的虫洞。

       但是,虽然斯托伊科维奇和他的同事们使用爱因斯坦方程分析了他们的大虫洞,但是其他研究空间和重力微观性质(迄今为止是理论性质)的理论家并不确定这些结论是否适用于粒子层面。哈佛大学的物理学家丹尼尔·贾夫里斯说,由于没有人提出形成大虫洞的方法,S2的任何奇怪的夹具都会提出比他们回答的更多的问题。“可能有人会故意制造虫洞,”他说。唯一比真正的虫洞不太可能的是由超高级外星人建造的真正的虫洞。

       此外,他认为粒子物理的现实可能与纯粹从爱因斯坦方程中得出的结论相冲突,如果没有负能量的“魔力”,不可穿越实际上意味着不可穿越,句号。“没有什么能通过,包括引力子[这个假设的引力粒子],”贾菲斯说。"所以看起来[虫洞]从外面看不到或检测不到."

       斯托伊科维奇说,他纯粹是出于个人好奇心才进行计算的,他完全承认天文数字上的可能性很大。然而,由于天文学家无论如何都在收集数据,他以开放的心态等待不会失去任何东西。“如果发现了一个虫洞,那么就没有理由相信没有其他虫洞,”他说。"当我们发现黑洞的第一个候选者时,突然我们看到了数百万个候选者。"

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       (来源:搜狐,见http://www.sohu.com/a/349900413_120142009

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