Werbung

Supermassive Schwarze Löcher können durchquerbare Wurmlöcher sein. Aber könnten wir sie benutzen?

Wurmlöcher sind in Science-Fiction reichlich vorhanden, aber gibt es wirklich durchquerbare Wurmlöcher im Zentrum von Galaxien?

Schwarze Löcher gehören zu den am schwersten fassbaren Objekten im Universum. Wie der Name schon sagt, sind sie schwarz in dem Sinne, dass Licht ihnen nicht entkommen kann und Löcher ... irgendwie. Die Tatsache bleibt bestehen, es sei denn, sie sind esbegleitet von einem Akkretionsscheibe, sie sind fast unmöglich zu entdecken. Forscher müssen stattdessen suchen, wie ihr immenser Einfluss der Gravitation ihre Umgebung beeinflusst. Tatsächlich haben wir es gerade erst geschafft, eine zu nehmendirektes Bild eines Schwarzen Lochs vor drei Jahren, und es war eine ziemlich große Sache.

Es gibt viele Theorien darüber, was tatsächlich in supermassiven Schwarzen Löchern passiert – wie der im Herzen der Milchstraße – und vielleicht wird das für Physiker im Bereich der Theorie bleiben, da es schwierig ist, sie genauer zu untersuchenEine ziemlich interessante Theorie ist jedoch, dass zumindest einige Schwarze Löcher nicht genau das sind, was sie zu sein scheinen ...

Die Anatomie eines Schwarzen Lochs:

Es gibt drei Hauptkomponenten von Schwarzen Löchern, und um zu verstehen, wie sie Wurmlöcher in ihren Zentren beherbergen können, müssen wir uns zuerst ansehen, woraus Schwarze Löcher bestehen und was die traditionelle Physik sagt, dass Materie passiert, die von einem "eingesaugt" wirdschwarzes Loch.

Es wird angenommen, dass sich urzeitliche Schwarze Löcher im frühen Universum gebildet haben, kurz nach dem Urknall. Stellare Schwarze Löcher entstehen, wenn einem massereichen Stern am Ende seines Lebens der Treibstoff ausgeht. Nicht mehr in der Lage, den drückenden Schwerkraftkräften entgegenzuwirkenDurch den Prozess der thermonuklearen Fusion auf seinen Kern kollabiert der Kern des Sterns, wodurch eine Supernova entsteht, und der Rest seiner Gashülle wird in den Weltraum geworfen und bildet einen Supernova-Überrest. Je schwerer der Stern, desto wahrscheinlicher ist es, dass er kollabiertin ein Schwarzes Loch. Die kleineren, weniger massiven auch werden Neutronensterne, oder weiße Zwerge die Kategorie unserSonne wird einfallen wenn es stirbt.

Werbung

Wenn der Kern des Sterns kollabiert und sich in ein Schwarzes Loch verwandelt, wird er zu einem winzigen, unendlich dichten Punkt, der als Singularität bezeichnet wird. Dies ist der Punkt, an dem die Fluchtgeschwindigkeit – wie schnell die Materie reisen muss, um der Anziehungskraft eines Objekts zu entkommen –die Lichtgeschwindigkeit überschreitet die Geschwindigkeitsgrenze, mit der Photonen, einige der kompaktesten Teilchen im Universum, sich bewegen können. Objekte können in der Umlaufbahn um Schwarze Löcher bleiben, ohne angesaugt zu werden, aber sie müssen außerhalb des Ereignishorizonts kreisen, wasist technisch der Point of no Return. Alles, was in den Ereignishorizont eintritt, kann nicht die Geschwindigkeit erreichen, die erforderlich ist, um dem Griff des Objekts zu entkommen, und wird somit zum Mittagessen des Schwarzen Lochs.

Schwarze Löcher verzerren das Gewebe der Raumzeit, wie hier gezeigtQuelle: Goddard Space Flight Center der NASA; Hintergrund, ESA/Gaia/DPAC

Einige, aber nicht alle, Schwarze Löcher haben Akkretionsscheiben, die rotierende Scheiben innerhalb der Ergosphäre sind die Region außerhalb des Ereignishorizonts von einem Schwarzen Loch, wo Licht und Materie wie Gas und Staub erhitzt werden und dadurch große Mengen an Strahlung emittieren – manchmal macht diese schwer fassbaren Objekte nachweisbar.

Werbung

Jetzt, da wir ein grundlegendes Verständnis von Schwarzen Löchern haben, können wir fragen:

Was sind Wurmlöcher?

Wenn Sie Schwarze Löcher faszinierend finden, warten Sie, bis Sie diesen nächsten Abschnitt lesen.

Wurmlöcher ähneln Schwarzen Löchern in vielerlei Hinsicht. In anderen sind sie diametral entgegengesetzt. Zum Beispiel wird angenommen, dass Schwarze Löcher Einwegtickets in die Vergessenheit sind, während Wurmlöcher tunnelartige Objekte sind, die Sie auf halbem Weg fallen lassen könnenin ein paar Sekunden durch das Universum. Sie sind im Wesentlichen durch "Brücken" verbunden, bei denen die Raumzeit in sich zusammenfaltet und so Abkürzungen durch die Raumzeit schafft. Einfach ausgedrückt, tun Sie so, als hätten Sie ein Blatt Papier. Falten Sie es in zwei Hälften,stecken Sie dann einen Bleistift hindurch. Von dort aus ist es eine einfache Analogie: Sie sind gerade über eine Abkürzung von einer Seite des Papiers zur anderen gereist. Sie haben gerade die lahmeste Wurmloch-Annäherung der Welt erstellt.

Werbung

Angesichts der Tatsache, dass es mit der aktuellen Technologie Tausende von Jahren dauern würde, um von der Sonne zum nächsten Stern, Proxima Centauri, zu reisen, und dass unser derzeitiges Verständnis der Physik eine Reise über Lichtgeschwindigkeit im Allgemeinen ausschließt, könnten Wurmlöcher unsere einzigen seinHoffnung, über unsere Galaxie hinaus zu reisen. Obwohl sie rein theoretisch sind, gibt es einige Physiker, die argumentieren, dass Wurmlöcher neben unserem Verständnis der allgemeinen und speziellen Relativitätstheorie existieren können.

Es stellte sich heraus, dass genau der Physiker, der diese entscheidenden Eckpfeiler der modernen Kosmologie erfunden hat, der einzige Albert Einstein, einer der ersten war, der darauf hinwies, dass Wurmlöcher wirklich existieren könnten. Tatsächlich werden Wurmlöcher oft als Einstein-Rosen-Brücken bezeichnetbenannt nach Albert Einstein und dem Physiker Nathan Rosen, der die Idee 1935 begründete, basierend auf einer speziellen Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen.

Werbung
Quelle: ktsimage/iStock

Es wurden einige verschiedene Arten von Wurmlöchern vorgeschlagen. Einige könnten sich von einem Punkt zum anderen aus Entfernungen von über ein paar Meilen bis zu einigen Milliarden Lichtjahren verbinden denken Sie an Gargantua von Interstellar;andere könnten von einem Universum in ein anderes führen;oder von einem Zeitpunkt zum anderen.Physiker haben lange spekuliert, dass diese Objekte den Gesetzen der Physik nicht zu widersprechen scheinen.Das Problem ist jedoch, dass angenommen wird, dass eine solche Struktur extrem instabil wäre und es möglicherweise unmöglich ist, durchzukommen und zu überleben.

Die Haupthypothese besagt, dass ein Wurmloch, damit es offen, stabil und durchquerbar bleibt, aus a bestehen mussForm exotischer Materie, die theoretisch negative Energie haben würde, die eher von der Schwerkraft abgestoßen als von ihr angezogen wird das Gegenteil des Verhaltens normaler Materie. Während diese exotische Materie rein hypothetisch bleibt, legen andere Forschungen nahe, dass Wurmlöcher in derHerzen aus aktiven galaktischen Kernen AGN ...

Werbung

Gibt es eine Möglichkeit, sie zu erkennen?

In einem veröffentlichten Artikel Ende letzten Jahres, Forscher vermuteten, dass einige der supermassiven Schwarzen Löcher SMBHs im Zentrum von Galaxien können sich tatsächlich sogenannte "Wurmloch-Münder" befinden. Interessanterweise sind die Eigenschaften von SMBHs und Wurmlöchern ähnlich... Beides sind extrem dichte Objekte mit immenser Anziehungskraft. Der Hauptunterschied ist, dass nichts entkommen kannein Schwarzes Loch, während Licht und andere Strahlungsformen sich in beide Richtungen durch ein Wurmloch bewegen können. Außerdem hätte ein Wurmloch zwei Münder, einen an jedem Ende. Wo sie zusammenkommen und sich kreuzen, wird natürlich als Kehle bezeichnet.

Das Team schlug vor, dass, wenn Materie aus beiden Mündern in das Wurmloch strömt, wahrscheinlich mit extrem hohen Geschwindigkeiten, wenn man bedenkt, wie groß die Anziehungskraft des Objekts wäre, die Partikel zusammenschlagen und "Kugeln" aus Plasma aus beiden Mündern ausgestoßen würdenbei Geschwindigkeiten nahe der Fluggeschwindigkeit. Das Plasma würde durch diesen Prozess auch extrem heiß und erreichte Temperaturen von 18 Billionen Grad Fahrenheit 10 Billionen Grad Celsius — und setzt immense Mengen hochenergetischer Gammastrahlung frei.

Werbung
Die berühmte Galaxie bekannt als Centaurus A. Es ist das fünfthellste Objekt am Himmel und hat einen aktiven galaktischen KernQuelle: NASA, ESA, and the Hubble Heritage STScI/AURA-ESA/Hubble Collaboration

Dies gilt als der Schlüssel zur Entschlüsselung, ob ein aktiver galaktischer Kern tatsächlich ein Schwarzes Loch oder ein Wurmloch beherbergt. Die Energien der von diesen sogenannten Plasmakugeln emittierten Gammastrahlen würden etwa 68 Millionen Elektronenvolt betragen, und ein AGN erhältweder heiß noch energiereich genug, um Gammastrahlen in dieser Größenordnung auszusenden.Wir sehen gelegentlich Jets, die Gammastrahlen von den mysteriösen Objekten im Herzen aktiver Galaxienkerne aussenden, aber sie bewegen sich parallel zu den Jets statt in einer kugelförmigen StrömungMuster.

Eine Beobachtung dieser Art von Strahlung würde als Beweis für die Existenz von Wurmlöchern dienen.Durch den Blick in den Weltraum und in den Bauch der Bestien wird diese Forschung die Physiker hoffentlich zu einem echten, unumstößlichen Wurmloch führen.

Folgen Sie uns auf

Bleiben Sie über die neuesten technischen Nachrichten auf dem Laufenden

Geben Sie einfach Ihre E-Mail ein und wir kümmern uns um den Rest :

Mit der Anmeldung stimmen Sie unseren zuNutzungsbedingungen und Datenschutzrichtlinie. Sie können sich jederzeit abmelden.