Come possiamo trovare wormhole nel nostro universo
La teoria della relatività generale di Albert Einstein ha cambiato radicalmente la nostra comprensione dei concetti fondamentali della fisica come lo spazio e il tempo. Ma ci ha anche lasciato alcuni misteri.
Uno di questi erano i buchi neri, che sono stati scoperti in modo inequivocabile solo negli ultimi anni. L'altro sono i wormhole: ponti che collegano diversi punti nello spazio-tempo, fornendo teoricamente percorsi brevi per i viaggiatori spaziali.
I wormhole sono ancora nell'immaginazione. Ma alcuni scienziati pensano che presto saremo in grado di trovarli anche noi. Negli ultimi mesi, diversi nuovi studi hanno suggerito interessanti strade da percorrere.
I buchi neri ei wormhole sono tipi speciali di soluzioni alle equazioni di Einstein che sorgono quando la struttura dello spaziotempo è fortemente deformata dalla gravità. Ad esempio, quando la materia è estremamente densa, il tessuto dello spaziotempo può diventare talmente curvo che nemmeno la luce può fuoriuscire da esso. Questo è un buco nero.
Poiché la teoria consente l'allungamento e la flessione del tessuto dello spaziotempo, si possono immaginare tutte le possibili configurazioni.
Nel 1935, Einstein e il fisico Nathan Rosen descrissero come due fogli dello spaziotempo potessero essere collegati insieme, creando un ponte tra i due universi. Questo è un tipo di wormhole e molti altri sono stati immaginati da allora.
Alcuni wormhole possono essere "calpestabili", il che significa che le persone possono attraversarli. Tuttavia, per fare ciò, devono essere abbastanza grandi e rimanere aperti resistendo alla forza di gravità che cerca di chiuderli. Ci vorrebbe un'enorme quantità di "energia negativa" per spingere fuori lo spaziotempo in questo modo.
Sembra fantascienza? Sappiamo che esiste l'energia negativa, ne sono già state prodotte piccole quantità in laboratorio. Sappiamo anche che l'energia negativa è dietro l'espansione accelerata dell'universo.
Quindi la natura potrebbe aver trovato un modo per creare wormhole.
Come possiamo dimostrare l'esistenza dei wormhole? In un nuovo articolo, pubblicato negli Avvisi mensili della Royal Society, gli astronomi russi suggeriscono che potrebbero esistere al centro di galassie molto luminose e offrono soluzioni per trovarle.
La ricerca si basa su cosa accadrebbe se la materia che emerge da un lato di un wormhole entrasse in collisione con la materia caduta dall'altra. I calcoli mostrano che la collisione si tradurrà in un'impressionante esplosione di raggi gamma, che potremmo provare ad osservare con i telescopi.
Questa radiazione potrebbe essere la chiave per distinguere tra un wormhole e un buco nero, che in precedenza si pensava fossero indistinguibili dall'esterno. Ma i buchi neri dovrebbero emettere meno raggi gamma e lanciarli in un getto, mentre la radiazione prodotta attraverso un wormhole sarebbe limitata a una sfera gigante.
L'idea che ci possano essere wormhole al centro delle galassie non è nuova. Prendiamo, ad esempio, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. È stato scoperto tracciando minuziosamente le orbite delle stelle attorno al buco nero e questo importante risultato è stato insignito del Premio Nobel per la fisica nel 2020.
A differenza di un buco nero, un wormhole può consentire il passaggio di una certa gravità dagli oggetti sull'altro lato. Questa inquietante azione gravitazionale aggiungerebbe un piccolo calcio alle stelle vicino al centro galattico. Secondo lo studio, nel prossimo futuro, quando la sensibilità dei nostri strumenti diventerà leggermente superiore, sarà necessario misurare l'effetto specifico durante le osservazioni.
Fonti: Foto: NASA