През 2019 г. детектори за гравитационни вълни на Земята засичат сигнал, който озадачава учените. Гравитационните вълни са „пулсации“ в тъканта на пространство-времето, които обикновено се създават при сблъсък на масивни и плътни обекти като черни дупки, пише Daily Mail.

Този внезапен импулс обаче с продължителност по-малко от една десета от секундата е бил много по-кратък от проточилите се „свистящи“ звуци, които обикновено се произвеждат при сливането на черни дупки. Сега изследователи смятат, че този странен сигнал, наречен GW190521, може да е пристигнал от паралелна вселена.

В предварителна научна публикация екип, воден от д-р Ци Лай от Университета на Китайската академия на науките, твърди, че GW190521 може да е „ехо“ от колапса на червеева дупка. Ако сблъсъкът на две черни дупки е бил достатъчно мощен, за да създаде тунел между вселени, гравитационният сигнал би могъл да премине през „гърлото“ на червеевата дупка в нашия космос. Тъй като червеевата дупка би била отворена за много кратко време, това би обяснило защо GW190521 изглежда прекъсва рязко.

Въпреки че моделирането им предполага, че този сценарий не е много вероятен, д-р Лай казва, че доказателствата не могат да изключат възможността сигналът да е пътувал до Земята от друга вселена.

Изследователите са моделирали как би изглеждал този сигнал от червеева дупка (на илюстрацията) и са го сравнили с реалните данни от GW190521. Те установяват, че данните не могат да изключат червеевата дупка като обяснение. Според теорията на относителността на Айнщайн обектите с маса разтягат и изкривяват тъканта на пространство-времето, подобно на тежести, поставени върху повърхността на батут.

Има ли интелигентен живот там?

Едно важно следствие от това е, че сблъсъците между много масивни обекти създават вълни, които се разпространяват в тъканта на реалността на огромни разстояния. Когато двойки черни дупки, известни като бинарни черни дупки, се движат спираловидно една към друга, техните гравитационни полета взаимодействат и генерират собствени вълни, които стават по-силни с приближаването на празните пространства. Това придава на сигнала, произведен от сливащи се бинарни черни дупки, нарастващ, подобен на „свистене“ модел, който е характерен знак за сблъсък на черни дупки.

Досега учените са използвали гравитационни вълни, за да открият около 300 сблъсъка между бинарни черни дупки, като всеки от тях е произвел същото проточено „свистене“. Това, което прави GW190521 толкова необичаен, е, че липсва нарастващата част от сигнала, произведена, когато черните дупки се движат спираловидно навътре. Като се има предвид, че полученият обект е бил приблизително 141 пъти по-масивен от слънцето, учените би трябвало да са успели да засекат тази част от сигнала, ако тя се е случила.

В момента най-доброто обяснение за този необичаен сигнал е случайна среща между две черни дупки, които са се сблъскали директно една в друга, без да се движат спираловидно.

През 2019 г. учените засичат изблик на гравитационни вълни – пулсации в пространство-времето, обикновено причинени от сблъскващи се черни дупки, който не съответства на нито един друг регистриран досега сигнал. Гравитационните вълни са пулсации в тъканта на пространство-времето, причинени от сблъсъка на масивни и плътни обекти. Когато обекти като черни дупки или неутронни звезди ускоряват рязко при сблъсъци, те свиват и разтягат пространството по пътя си. Това създава вълни, които се разпространяват през пространство-времето със скоростта на светлината на огромни разстояния.

Учените използват много дълги лазерни лъчи, за да измерят тези много леки смущения в тъканта на пространството. Въпреки това д-р Лай казва, че червеева дупка в друга вселена също е правдоподобно обяснение. В своя труд д-р Лай и неговите съавтори пишат: „Червеевата дупка представлява такъв обект, свързващ или две отделни вселени, или два отдалечени региона в една вселена чрез гърло.“

Ако сливането на две черни дупки е произвело краткотрайна червеева дупка като тази, може би ще можем да чуем кратък откъс от „свистенето“, отекващ в нашата собствена вселена. Когато червеевата дупка се затвори рязко, сигналът ще бъде прекъснат, оставяйки много кратък изблик на гравитационни вълни. Д-р Лай добавя: „Сигналът след сливането на бинарни черни дупки в друга вселена може да премине през гърлото на червеева дупка и да бъде засечен в нашата вселена като краткотраен ехо-импулс.“

Д-р Лай и колегите му създават математически модел на това как би изглеждал този сигнал от червеева дупка и го сравняват с данните от реалния сигнал GW190521, уловен от детекторите за гравитационни вълни LIGO и Virgo. Изследователите също така създават модел за внезапен сблъсък в нашата собствена вселена и сравняват резултатите. Те установяват, че стандартният модел на сблъсък пасва по-добре на данните, но само с малко.

В момента най-доброто обяснение за GW190521 (на илюстрацията) е случайна среща между две черни дупки, които са се сблъскали внезапно, без да се движат спираловидно една около друга. Но червеевата дупка все още е жизнеспособно обяснение. Това означава, че моделът с червеева дупка все още е валидно обяснение за сблъсъка GW190521.

В своя научен труд изследователите пишат, че предпочитанието към стандартния сблъсък „не е достатъчно значимо, за да се изключи възможността моделът „ехо от червеева дупка“ да е жизнеспособна хипотеза за събитието GW190521“. Ако това се окаже вярно, то не само ще докаже съществуването на червееви дупки, но и ще даде на учените мощен нов инструмент за тяхното изучаване. Това би позволило на учените да надникнат за първи път във вселена извън нашата собствена.

LIGO се състои от две обсерватории, които откриват гравитационни вълни, като разделят лазерен лъч и го изпращат по тунели с дължина няколко километра, преди отново да слеят светлинните вълни. Преминаваща гравитационна вълна променя формата на пространството с незначителна стойност, а LIGO е създаден със способността да измерва промяна в разстоянието, равна на една десетохилядна от ширината на протон. Тази чувствителност обаче означава, че може да бъде засечен всякакъв шум, дори от хора, тичащи на мястото, или от дъждовни капки.

ПЪТЕШЕСТВИЯ

Автор Антония Михайлова

Истина или фантастика: Има ли паралелни вселени?

Автор Антония Михайлова

Детекторите на LIGO са изключително прецизни интерферометри с форма на гигантска буква „L“, чиито рамена се простират на по 4 километра. Лазерен лъч се разпраща по всяко от тях във вакуум, отразявайки се многократно между огледала. Ако пространството се изкриви – например при преминаване на гравитационна вълна, пътят на светлината в едното рамо ще стане незначително по-дълъг или по-къс от другото. LIGO засича тези миниатюрни разлики чрез интерференция – начинът, по който светлинните вълни се наслагват, когато се срещнат отново. Това позволява на учените да „чуят“ вълните в самото пространство-време.

За да се изключи всякакъв шанс за грешка, две идентични обсерватории – едната в щата Вашингтон, другата в Луизиана, работят в синхрон. Така, ако буря, земетресение или дори океански вълни разклатят единия детектор, той няма да подведе системата, защото истинският сигнал от гравитационна вълна ще се появи почти едновременно и в двата.

Фоновият шум обаче е постоянен враг – от фотони, които „тропат“ в сензорите като дъжд, до тътена на земята под краката ни. И все пак, когато сигналът е реален, той звучи... като ехо от самото начало на Вселената.