По мнению группы ученых из Индии, Италии и США, наша галактика Млечный Путь может быть космической «червоточиной» — экзотическим коротким путем через Вселенную, который знаком вам по фильмам и книгам из области научной фантастики. Такая червоточина может стать альтернативной темной материи и объяснить недостающую массу нашей галактики, заявляют ученые в работе, опубликованной в The Annals of Physics. Более того, червоточина может быть обращаемой. Однако расчеты ученых пока не подтверждают существование галактической червоточины.
Так называемые космические червоточины были главным продуктом научной фантастики многие десятилетия. В книгах и фильмах они представлялись как способ путешествия в далекие миры, такой себе короткий путь через Вселенную. Такая червоточина была изображена в недавно вышедшем фильме «Интерстеллар». Как бы то ни было, реальные аналоги червоточин в теоретической физике существуют — там они известны как мосты Эйнштейна-Розена.
«Распределение темной материи в нашей галактике имитирует наличие стабильной червоточины, которую мы вывели путем решения стандартного уравнения общей теории относительности», — рассказал доктор Паоло Салуччи из Международной школы передовых исследований в Италии.
Салуччи ссылается на общую теорию относительности Эйнштейна, согласно которой в Млечном Пути должно быть больше массы, чем мы можем рассчитать на основе всех наблюдаемых звезд, планет, пыли и газовых облаков в сумме.
Карта галактики Млечный Путь с указанием места возможной космической червоточины
Конечно, это проблема. Не только для Млечного Пути, но и для других галактик. Галактики — как и звезды с планетами — вращаются. Но количества видимой материи в них просто недостаточно, чтобы не дать им разлететься. Они обладают гравитационной тягой, которая мощнее, чем должна быть на первый взгляд. Ученые считают, что эту тягу производит ореол темной материи, который окружает галактику.
Общая теория относительности Эйнштейна, которая отлично работает с гравитацией на космических масштабах, может использоваться для расчета количества присутствующей темной материи. Но что такое эта темная материя? Состоит ли она из экзотических частиц? Является силой другого измерения? Нужно ли нам модифицировать нашу теорию гравитации?
Космологи работали годами над этой и другими теориями, пытаясь объяснить истинную природу темной материи. Однако она остается одной из крупнейших загадок современной космологии.
Команда Салуччи под руководством Фарука Рахамана из Университета Джадавпура в Индии обнаружила, что те же уравнения общей теории относительности, что описывают темную материю, могут также объяснить присутствие червоточин.
Им удалось сделать это, объединив уравнения с подробной картой распределения темной материи, полученной учеными в 2013 году. Эффекты присутствия червоточины должен быть таким же, как эффект, приписываемый ореолу галактической темной материи.
Однако обычно под червоточинами подразумевается некий проход через материю, позволяющий «срезать» космические расстояния. Может ли быть такой в Млечном Пути? Наша галактика, как и все крупные галактики, обладает сверхмассивной черной дырой в центре. Может ли она быть этой червоточиной?
Как говорит Салуччи, «это не совсем так, и мы пока не решили уравнение Эйнштейна для этого региона. Но вместо этого мы предполагаем, что червоточина может быть размером с целую галактику».
