חורי תולעת - שערים פיהוקים שיכולים באופן תיאורטי לחבר בין נקודות מרוחקות בזמן-חלל - מוצגים בדרך כלל בבארות כבידה פעורות המקושרות במנהרה צרה.
אך צורתם המדויקת לא ידועה.
עם זאת, פיזיקאי ברוסיה המציא שיטה למדידת צורתם של חורי תולעת סימטריים - אף כי לא הוכח שהם קיימים - בהתבסס על האופן בו האובייקטים עשויים להשפיע על האור וכוח המשיכה.
בתיאוריה, חורים תולעים חצופים, או פורטלים תלת מימדיים במרחב-זמן, עשויים לעבוד בצורה כזו: בקצה אחד, המשיכה הבלתי ניתנת לעמוד בפניו של חור שחור תמצוץ את החומר למנהרה המחוברת בקצה השני ל"חור לבן, "מה שיורק את החומר במיקום רחוק מנקודת המוצא של החומר במרחב ובזמן, לפי אתר האחיות של Live Science, Space.com. אף על פי שמדענים ציינו עדויות לחורים שחורים ביקום, חורים לבנים מעולם לא נמצאו.
חורי תולעת (והאפשרות לטיולים בין-כוכביים שהם מציעים) נותרו אפוא לא מוכחים, אם כי תיאוריית היחסות הכללית של אלברט איינשטיין משאירה מקום לקיום האובייקטים.
עם זאת, אף כי חורים תולעים עשויים להיות ואולי לא קיימים, מדענים אכן יודעים הרבה על התנהגותם של גלי האור וכבידה. האחרונים הם האדוות בזמן החלל המסתובב סביב חפצים מסיביים כמו חורים שחורים.
המחקר החדש מדווח כי אחד מאפייני חור התולעת שניתן יהיה לצפות בו, אם כי בעקיפין, הוא שינוי אדום. (הסרת האדמה היא ירידה בתדירות אורכי גל האור כאשר הם מתרחקים מאובייקט, וכתוצאה מכך מעבר לחלק האדום של הספקטרום.)
אם אתה יודע כמה אור סביב חור תולעת פוטנציאלי מופנה באדום, תוכל להשתמש בתדרים של גלי הכבידה, או באיזו תדירות הם מתנדנדים, כדי לחזות את צורת חור התולעת הסימטרית, אמר סופר המחקר רומן קונופליה. הוא פרופסור חבר במכון לכבידה וקוסמולוגיה באוניברסיטת ידידות לעמים ברוסיה (RUDN).
בדרך כלל, חוקרים עובדים הפוך, מסתכלים על הגיאומטריה של צורות ידועות כדי לחשב את אופן התנהגותם של אור וכובד, אמר קונופליה ל- Live Science בהודעת דוא"ל.
קיימות מספר שיטות לבדיקת השינוי האדום ליד חור תולעת אפשרי, אמר קונופליה. ניתן היה להשתמש בעדשות כבידה או בכיפוף קרני אור כאשר הם עוברים ליד חפצים מסיביים - כמו, אולי, חורי תולעת. עדשות זו נמדדות בהשפעותיה על אור קלוש המגיע מכוכבים רחוקים (או על אור בהיר מכוכב סמוך "אם יש לנו מזל מאוד," אמר קונופליה). שיטה אחרת תמדוד את הקרינה האלקטרומגנטית ליד חור התולעת שכן היא מושכת חומר נוסף, הסביר.
חשבו על המשוואה בצורה זו: אם אתם מכים תוף, התנהגותם של גלי קול המיוצרים על ידי הרטט של העור המתוח יכולה לחשוף את צורת התוף, אמר ג'וליון בלומפילד, מרצה במחלקה לפיזיקה במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, ל- Live מדע.
"כל התדרים השונים - שמספרים לך את מצבי הרטט השונים של אותו עור מתוח," אמר בלומפילד. בינתיים, הפסגות והעמקים של אותם תנודות מתדרדרות בהדרגה בזמן, מה שמראה כיצד המצבים "דולקים". שתי פרטי המידע הללו יחד יכולים לעזור לך להגדיר את צורת התוף, אמר בלומפילד.
"מה שעיתון זה עושה זה בדיוק אותו הדבר עבור חור תולעת. אם אנו מסוגלים 'להקשיב' לתדרים מתנוונים של התולעת של חור תולעת בדיוק מספיק, אנו יכולים להסיק את צורת חור התולעת על ידי הספקטרום של תדרים וכמה מהר הם מתפרקים, "הסביר.
במשוואה שלו, קונופליה לקח את ערכי ההילוך האדום של חור תולעת ואז שילב מכניקת הקוונטים, או הפיזיקה של חלקיקים תת אטומיים, כדי להעריך כיצד אדוות הכבידה בזמן החלל ישפיעו על הגלים האלקטרומגנטיים של חור התולעת. משם, הוא בנה משוואה לחישוב צורתו הגיאומטרית של חור התולעת, כך דיווח במחקר.
הטכנולוגיה למדידת גלי כבידה קיימת רק מאז 2015, עם הצגת מצפה הכוכבים של גל אינטרפרומטר לייזר (LIGO). כעת החוקרים מבקשים לכוונן מדידות של LIGO, מכיוון שנתונים טובים יותר יוכלו לסייע למדענים סוף סוף לקבוע אם יש חומר אקזוטי ביקום - חומר העשוי מאבני בניין שלא כמו חלקיקים אטומיים רגילים. חומר זה יכול לתמוך בחפצים כמו חורי תולעת, אמר בלומפילד ל- Live Science.
לעת עתה, לפחות, חורי תולעת הם רק תיאורטיים, ולכן המשוואה של קונופליה אינה מייצגת שום מדידה בעולם האמיתי, הוא כתב בהודעת הדוא"ל. וגלאים כמו LIGO מבצעים תדר אחד בלבד של גלי כבידה, בעוד שתצטרך כמה תדרים כדי לחזות את צורת חור התולעת, אמר קונופליה.
"מנתונים גרועים כל כך, אי אפשר לחלץ מספיק מידע לצורך דבר כה מורכב כמו גיאומטריה של אובייקט קומפקטי", כתב קונופליה במייל.
מחקרים עתידיים עשויים לספק תצוגה מפורטת עוד יותר של צורת חור התולעת ותכונותיו, אמר קונופליה.
"התוצאות שלנו יכולות להיות מיושמות גם על חורי תולעת מסתובבים, בתנאי שהם מספיק סימטריים", הוסיף.
הממצאים פורסמו באינטרנט 10 בספטמבר בכתב העת Physics Letters B.
