Il concetto di un artista illustra un buco nero supermassiccio. Un nuovo studio teorico delinea un metodo che potrebbe essere utilizzato per cercare wormhole (un fenomeno speculativo) sullo sfondo di buchi neri supermassicci. Credito:NASA/JPL-Caltech
Un nuovo studio delinea un metodo per rilevare un fenomeno speculativo che ha catturato a lungo l'immaginazione degli appassionati di fantascienza:wormhole, che formano un passaggio tra due regioni separate dello spaziotempo.
Tali percorsi potrebbero collegare un'area del nostro universo a un tempo e/o luogo diverso all'interno del nostro universo, o in un universo completamente diverso.
L'esistenza di wormhole è oggetto di dibattito. Ma in un articolo pubblicato il 10 ottobre in Revisione fisica D , i fisici descrivono una tecnica per rilevare questi ponti.
Il metodo si concentra sull'individuazione di un wormhole attorno a Sagittarius A*, un oggetto che si pensa sia un buco nero supermassiccio nel cuore della galassia della Via Lattea. Anche se non ci sono prove di un wormhole lì, è un buon posto dove cercarne uno perché ci si aspetta che i wormhole richiedano condizioni gravitazionali estreme, come quelli presenti nei buchi neri supermassicci.
Nel nuovo giornale, gli scienziati scrivono che se esiste un wormhole a Sagittarius A*, le stelle vicine sarebbero influenzate dalla gravità delle stelle all'altra estremità del passaggio. Di conseguenza, sarebbe possibile rilevare la presenza di un wormhole cercando piccole deviazioni nell'orbita prevista delle stelle vicino a Sagittarius A*.
"Se hai due stelle, uno su ciascun lato del wormhole, la stella dalla nostra parte dovrebbe sentire l'influenza gravitazionale della stella che è dall'altra parte. Il flusso gravitazionale passerà attraverso il wormhole, "dice Dejan Stojkovic, dottorato di ricerca, cosmologo e professore di fisica all'Università del Buffalo College of Arts and Sciences. "Quindi, se mappi l'orbita prevista di una stella attorno a Sagittario A*, dovresti vedere deviazioni da quell'orbita se c'è un wormhole lì con una stella dall'altra parte."
Stojkovic ha condotto lo studio con il primo autore De-Chang Dai, dottorato di ricerca, della Yangzhou University in Cina e della Case Western Reserve University.
Uno sguardo da vicino a S2, una stella in orbita attorno a Sagittario A*
Stojkovic osserva che se mai vengono scoperti dei wormhole, non saranno il tipo che spesso la fantascienza immagina.
"Anche se un wormhole è attraversabile, le persone e le astronavi molto probabilmente non saranno di passaggio, " dice. "Realisticamente, avresti bisogno di una fonte di energia negativa per mantenere aperto il wormhole, e non sappiamo come farlo. Per creare un enorme wormhole stabile, hai bisogno di un po' di magia."
Tuttavia, i wormhole, attraversabili o meno, sono un fenomeno teorico interessante da studiare. Sebbene non vi siano prove sperimentali dell'esistenza di questi passaggi, sono possibili, secondo la teoria. Come spiega Stojkovic, i wormhole sono "una soluzione legittima alle equazioni di Einstein".
La ricerca in Revisione fisica D si concentra su come gli scienziati potrebbero cercare un wormhole cercando perturbazioni nel percorso di S2, una stella che gli astronomi hanno osservato in orbita attorno a Sagittarius A*.
Sebbene le attuali tecniche di sorveglianza non siano ancora sufficientemente precise per rivelare la presenza di un wormhole, Stojkovic afferma che la raccolta di dati su S2 per un periodo di tempo più lungo o lo sviluppo di tecniche per tracciare il suo movimento in modo più preciso renderebbero possibile tale determinazione. Questi progressi non sono troppo lontani, lui dice, e potrebbe avvenire entro uno o due decenni.
Stojkovic avverte, però, che mentre il nuovo metodo potrebbe essere utilizzato per rilevare un wormhole se ne esiste uno, non dimostrerà rigorosamente che è presente un wormhole.
"Quando raggiungiamo la precisione necessaria nelle nostre osservazioni, potremmo essere in grado di dire che un wormhole è la spiegazione più probabile se rileviamo perturbazioni nell'orbita di S2, " dice. "Ma non possiamo dirlo, 'Sì, questo è sicuramente un wormhole.' Potrebbe esserci qualche altra spiegazione, qualcos'altro dalla nostra parte che perturba il moto di questa stella."
Sebbene il documento si concentri sui wormhole attraversabili, la tecnica che delinea potrebbe indicare la presenza di un wormhole attraversabile o non attraversabile, dice Stojkovic. Spiega che poiché la gravità è la curvatura dello spaziotempo, gli effetti della gravità si fanno sentire su entrambi i lati di un wormhole, se gli oggetti possono passare o meno.