06.14 引力波不是由黑洞產生的?天文學家:可能來自蟲洞

引力波不是由黑洞產生的?天文學家:可能來自蟲洞

近年來最重要的科學進展之一是對時空中難以捉摸的漣漪——引力波的5個單獨觀測。美國的LIGO和意大利的Virgo分別發現了這些引力波,大部分都是來自黑洞的合併,有一個來自中子星的合併。但是如果探測到的漣漪根本不是由黑洞產生的呢?

歐洲天體物理學家的一個小組提出了另一種解釋,認為這種波的來源可能是更奇異的天體,比如蟲洞,這是理論上穿越時空的通道,創造了穿越宇宙的捷徑。

雖然黑洞從未被直接觀測到,但理論模型、間接觀測和最近的引力波探測已經預測了它的存在。然而,黑洞給物理學家帶來了一個理論問題,因為黑洞有一個邊緣,被稱為視界,越過它的一切乃至光都無法逃脫。但這與量子力學中的觀點相沖突,量子力學認為信息總是被保存下來的,永遠不會丟失。

引力波不是由黑洞產生的?天文學家:可能來自蟲洞

為了解釋這個難題,研究人員在他們的研究中建立了一個理論,即用間接證據證明的黑洞實際上並不是黑洞,而是所謂的奇異緻密天體(ECOs),如沒有視界的蟲洞。

來自比利時魯汶大學、該研究作者Pablo Bueno表示,這兩個探測器探測到的引力信號的最後部分被稱為“振鈴信號”,對應於兩個黑洞碰撞的最後階段,由於視界的存在,很短時間後就完全消失了。如果沒有視界,這些振盪就不會完全消失,而是在一段時間之後,產生一系列的“回聲”,類似於井裡的聲音。有趣的是,如果我們有一個奇異緻密天體,這個振鈴會與沒有視界時相似,所以我們需要確定回聲的存在與否來區分這兩種天體。

鑑於此,研究人員建了一個模型,該模型預測科學家如何利用這些迴聲探測兩個特殊類型的奇異緻密天體,即旋轉的蟲洞產生的引力波。

引力波不是由黑洞產生的?天文學家:可能來自蟲洞

幾組科學家已經嘗試通過分析LIGO的數據來測試 “回聲”,但到目前為止,還沒有定論。如果找到了證據,它就有可能徹底改變我們對宇宙的瞭解。

Bueno表示,在LIGO或Virgo信號中確認回聲將是證明天體物理黑洞不存在的一個幾乎無可辯駁的證據。時間會告訴我們這些回聲是否存在。如果結果有回聲,那這將是物理學史上最偉大的發現之一。

研究發表在《物理評論D》(Physical Review D)雜誌上。


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