Wurmlöcher, Durchgänge, die ein Universum oder eine Zeit mit einem anderen verbinden, sind immer noch nur theoretisch - aber das bedeutet nicht, dass Physiker nicht nach ihnen suchen. In einer neuen Studie beschreiben Forscher, wie man Wurmlöcher in den Falten unserer Galaxie findet.
Diese hypothetischen Durchgänge, die durch Falten eines Raumbereichs wie ein Stück Papier entstehen, werden von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt. Sie erfordern jedoch extreme Gravitationsbedingungen, beispielsweise um supermassereiche Schwarze Löcher.
In der neuen Studie entwickelten zwei Forscher eine Methode zur Suche nach Wurmlöchern in der Nähe des zentralen, supermassiven Schwarzen Lochs der Milchstraße, dem Schützen A *. Wenn ein Wurmloch um Schütze A * existieren würde, würden die Sterne auf der einen Seite des Durchgangs durch die Schwerkraft der Sterne auf der anderen Seite beeinflusst, sagten die Forscher
Wenn Physiker kleine Änderungen in den erwarteten Umlaufbahnen von Sternen feststellen können, wie z. B. einen Stern namens S2, der Schütze A * umkreist, könnte dies darauf hinweisen, dass sich ein Wurmloch in der Nähe befindet, sagten die Forscher in einer Erklärung.
Gegenwärtige Methoden sind nicht empfindlich genug, um die geringfügigen Veränderungen in der Umlaufbahn zu erkennen, die durch einen Stern am anderen Ende des Wurmlochs verursacht würden. Neue Techniken und längere Beobachtungen könnten dies jedoch in den nächsten Jahrzehnten ermöglichen, so der Koautor der Studie Dejan Stojkovic, Kosmologe und Professor für Physik an der Universität des Buffalo College of Arts and Sciences, sagte in der Erklärung.
Doch selbst diese geringfügigen Veränderungen in der Umlaufbahn würden nicht beweisen, dass sich ein Wurmloch in der Nähe befindet, fügte er hinzu. "Wenn wir die für unsere Beobachtungen erforderliche Präzision erreichen, können wir möglicherweise sagen, dass ein Wurmloch die wahrscheinlichste Erklärung ist, wenn wir Störungen in der Umlaufbahn von S2 feststellen", sagte Stojkovic. "Aber wir können nicht sagen: 'Ja, das ist definitiv ein Wurmloch.'" Das liegt daran, dass andere unbekannte Himmelsobjekte auf unserer Seite des Wurmlochs ebenfalls eine Anziehungskraft ausüben und die Veränderungen verursachen können.
Aber nicht jeder ist überzeugt.
Die veränderte Flugbahn des Sterns aufgrund eines Wurmlochs ist "unabhängig von der Genauigkeit der Messungen nicht beobachtbar", schrieb Serguei Krasnikov, Physiker am Zentralen Astronomischen Observatorium in Pulkowo in Russland, der nicht an der Forschung beteiligt war, in einem Kommentar, der in der Preprint Server arXiv. Das liegt daran, dass Astronomen selbst mit genaueren Messungen nur die Gesamtbeschleunigung eines Sterns messen können, nicht die zusätzliche Beschleunigung, die durch den Gravitationseinfluss eines Sterns am anderen Ende eines Wurmlochs verursacht wird, schrieb er.
"Was wir in unserer Arbeit berechnen, sind Beschleunigungsschwankungen aufgrund der elliptischen Umlaufbahn eines Sterns", sagte Stojkovic auf der anderen Seite des Wurmlochs gegenüber Live Science. Da die Beschleunigung des Sterns um das Schwarze Loch normalerweise konstant ist, wäre eine Änderung der gemessenen Beschleunigung "ein klarer Hinweis darauf, dass es eine zusätzliche Quelle für die Gravitationskraft gibt".
Und selbst wenn jemals ein Wurmloch gefunden würde, wäre es möglicherweise nicht für Reisen offen.
Menschen und Raumschiffe werden wahrscheinlich nicht in der Lage sein, ein Wurmloch zu passieren, weil "realistisch gesehen eine negative Energiequelle erforderlich wäre, um das Wurmloch offen zu halten, und wir wissen nicht, wie das geht", sagte Stojkovic in der Erklärung . "Um ein riesiges Wurmloch zu schaffen, das stabil ist, braucht man etwas Magie."
Das Papier geht davon aus, dass ein stabiles Wurmloch existieren kann, das von der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht unterstützt wird, sagte Jolyon Bloomfield, Dozent am Fachbereich Physik am MIT, der ebenfalls nicht an der Studie beteiligt war. "Ich bin nicht davon überzeugt, dass das Setup gültig ist, und vertraue daher den folgenden Ergebnissen nicht."
Wenn es Abweichungen bei der beobachteten Beschleunigung von Sternen um Schütze A * gibt, ist es "wesentlich wahrscheinlicher, dass eine Änderung der Allgemeinen Relativitätstheorie beobachtet wird, als die Auswirkungen eines Wurmlochs", sagte er gegenüber Live Science.
Stojkovic sagte jedoch, dass dieses Anliegen von seiner Theorie angesprochen wird.
"Eines der interessantesten Ergebnisse in unserer Arbeit ... ist, dass sich Gravitationsstörungen durch Wurmlöcher ausbreiten, auch wenn diese nicht durchquerbar sind", sagte Stojkovic. "Ein Stern S2 kann also selbst in der einfachsten Konfiguration, die die Allgemeine Relativitätstheorie erfordert, durch Sterne auf der anderen Seite gestört werden."
Die Ergebnisse wurden am 10. Oktober in der Zeitschrift Physical Review D veröffentlicht.
Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde am 28. Oktober um 11:00 Uhr aktualisiert und enthält Zitate von Jolyon Bloomfield sowie am 29. Oktober um 14:00 Uhr. Zitate von Dejan Stojkovic aufzunehmen.
