L'espansione dell'universo ad un certo stadio dell'evoluzione è ben descritta dal modello di Friedmann. Deriva dalla relatività generale cento anni fa, ma è ancora considerato uno dei modelli cosmologici più importanti e rilevanti.
Gli astrofisici dell'Università RUDN hanno ora dimostrato la possibilità teorica dell'esistenza di wormhole attraversabili nell'universo di Friedmann. La ricerca è pubblicata sulla rivista Universe .
"Un wormhole è un tipo di geometria altamente curva. Assomiglia a un tunnel tra regioni distanti dello stesso universo o tra universi diversi. Tali strutture furono discusse per la prima volta nel quadro delle soluzioni alle equazioni del campo gravitazionale un centinaio di anni fa. Ma il I wormhole considerati allora si sono rivelati non attraversabili nemmeno per i fotoni:non potevano spostarsi da un'estremità del tunnel all'altra, per non parlare del ritorno," ha detto Kirill Bronnikov, dottore in scienze fisiche e matematiche, professore di Università RUDN.
"Altri vengono ora presi in considerazione:wormhole attraversabili in varie teorie della gravità e sulla presenza di vari tipi di materia. Abbiamo studiato possibili wormhole attraversabili nella teoria della relatività generale, che sono supportati da materia simile alla polvere", ha aggiunto Bronnikov.
Gli astrofisici hanno studiato una forma generalizzata della famosa soluzione Lemaître-Tolman-Bondi, che descrive l’evoluzione delle distribuzioni sfericamente simmetriche della polvere elettricamente neutra nella relatività generale. I ricercatori lo hanno generalizzato al caso in cui è presente una fonte esterna di un campo elettrico o magnetico e una costante cosmologica diversa da zero. Miravano a trovare le condizioni matematiche in base alle quali i wormhole attraversabili potessero esistere in un ambiente del genere, e quindi a fornire una spiegazione cosmologica per questo.
I ricercatori hanno ottenuto soluzioni numeriche che descrivono il movimento dei fotoni attraverso i wormhole che collegano diversi universi di Friedmann o diverse parti dello stesso universo. Se sarà possibile passare attraverso un wormhole dipende dai parametri del suo "ingresso" e dalle condizioni iniziali. I fisici hanno generalizzato il caso di un universo al caso di più universi. In questo caso, l'universo "madre" ha diversi "ingressi" nei wormhole che lo collegano all'universo "figlia".
"Una carica su un 'polo' porta inevitabilmente a una carica opposta sull'altro. A quest'altro polo potrebbe esserci una bocca simile a un wormhole, e oltre questo un altro universo, e così via. L'intera immagine assomiglierà a churchkhela, una meravigliosa georgiana." dessert. Alcuni wormhole possono collegare diverse parti dello stesso universo," ha spiegato Bronnikov.
"I possibili segni osservativi di tali oggetti, in particolare le proprietà del fondo cosmico a microonde e dei campi magnetici, potrebbero essere oggetto di ulteriori ricerche. È particolarmente interessante confrontare le caratteristiche dei nostri modelli di wormhole con i parametri osservati dei vuoti cosmici e altre disomogeneità nel nostro universo", ha concluso Bronnikov.
Ulteriori informazioni: Kirill A. Bronnikov et al, Possibili wormhole in un universo di Friedmann, Universo (2023). DOI:10.3390/universo9110465
Fornito dall'Università RUDN
