Le onde gravitazionali scoperte dai rivelatori dell'osservatorio LIGO potrebbero essere sorte non nel corso di fusioni di buchi neri, ma a seguito del "collasso" dei cosiddetti wormhole, tunnel nel tessuto dello spazio-tempo, affermano i fisici in un articolo pubblicato sulla rivista Physical Review D.
“Lo speciale 'tremore' che si verifica nelle ultime fasi della fusione dei buchi neri scompare gradualmente se l'oggetto da essi generato ha un orizzonte degli eventi. Nel caso in cui non esistesse, come nei wormhole, queste vibrazioni non scompaiono completamente - provocano una sorta di eco, una serie di esplosioni, simile a come se gridassimo in un pozzo , dice Pablo Bueno (Pablo Bueno) dell'Università Cattolica di Leuven (Belgio).
Il rilevatore di onde gravitazionali LIGO è stato costruito nel 2002 secondo progetti e piani sviluppati da Kip Thorn, Rainer Weiss e Ronald Drever alla fine degli anni '80. Nella prima fase del suo lavoro, che è durato 8 anni, LIGO non è stato in grado di rilevare le oscillazioni dello spazio-tempo di "Einstein", dopodiché il rilevatore è stato spento ei successivi 4 anni gli scienziati hanno speso per aggiornare e aumentare la sensibilità.
Questi sforzi sono stati ripagati: nel settembre 2015, quasi immediatamente dopo l'inclusione del LIGO aggiornato, gli scienziati hanno scoperto un'esplosione di onde gravitazionali generate dalla fusione di buchi neri con una massa totale di 53 Soli. Nel 2016, i partecipanti russi e stranieri al progetto hanno scoperto altre due tracce di fusione di buchi neri e l'anno scorso - altri due eventi simili e un'esplosione nata dalla fusione di stelle di neutroni.
La massa insolitamente grande di questi oggetti, così come alcune delle loro altre proprietà, ha fatto sì che Bueno ei suoi colleghi si chiedessero se fossero effettivamente buchi neri. Il fatto è che la teoria della relatività e le sue estensioni presumono che onde gravitazionali simili possano sorgere come risultato del collasso o della fusione di altri oggetti esotici, come i "wormhole".
È così che gli scienziati chiamano una sorta di "tunnel" che collega due punti situati in diverse regioni dello spazio o del tempo. Affinché tale canale nella struttura dello spazio-tempo esista, è necessaria una qualche forma esotica di materia, che avrebbe una densità di energia negativa, o un oggetto simile a un buco nero per dimensioni e massa.
Questi oggetti, come spiegano Bueno e i suoi colleghi, avranno un "vantaggio" rispetto ai buchi neri: non avranno un orizzonte degli eventi, la cui esistenza è ancora estremamente difficile da spiegare nel quadro della fisica quantistica. La sua assenza, come i fisici hanno da tempo ipotizzato, cambierà il comportamento delle onde gravitazionali generate dai "wormhole".
Gli autori dell'articolo hanno scoperto questi cambiamenti e hanno cercato di trovarli nei dati raccolti da LIGO creando un modello computerizzato di tale tunnel spaziale. Come dimostrato da questi calcoli, la raffica primaria di onde gravitazionali generata da un buco nero o "wormhole" in realtà coincide completamente, motivo per cui è impossibile distinguerle l'una dall'altra in questa fase.
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D'altra parte, differenze simili emergono nell'ultima fase di questo cataclisma cosmico, che gli astronomi chiamano "ringdown". Tipicamente, un tale "eco" gravitazionale scompare rapidamente durante l'osservazione dei buchi neri, poiché il suo orizzonte degli eventi l'aiuta a liberarsi rapidamente di queste fluttuazioni.
Questo non accade nel caso dei "wormhole" - continueranno a emettere periodicamente raffiche di onde gravitazionali con uno spettro e una forza strettamente definiti. Tale eco, come notano gli scienziati, esisterà decine di volte più a lungo della raffica primaria di oscillazioni spazio-temporali, ma allo stesso tempo sarà notevolmente più debole in forza.
Finora, ammette Bueno, non c'è traccia di una tale "eco gravitazionale" nei dati di LIGO, ma l'aggiornamento del rivelatore dell'osservatorio, previsto per quest'anno, potrebbe consentirgli di "vedere" questi deboli, ma estremamente importanti segnali per gli scienziati, il che li aiuterà a conciliare la teoria. relatività e fisica quantistica..
