Черные дыры и кротовые норы оказались практически неразличимы

Физики Софийского университета в Болгарии предсказали, что проходимые червоточины, или кротовые норы — космологические пространственно-временные туннели — могут быть практически неотличимы от обычных черных дыр.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D.

Физики смоделировали свет, который испускается непосредственно диском, окружающим стабильную проходимую червоточину, и проанализировали его линейную поляризацию, при которой вектор электрического поля электромагнитного излучения колеблется в одной плоскости. Поляризация зависит от структуры магнитного поля в области сильной гравитации, и в теории ее значение должно позволить различать типы компактных объектов, обладающих схожими «тенями». К таким объектам относят как классические черные дыры, так и черные дыры в рамках альтернативных моделей гравитации, а также гипотетические кротовые норы и голые сингулярности.

Поляризованное излучение представляет собой синхротронное излучение, которое исходит из тонкого газового кольца при движении по орбите в гравитационном поле черной дыры в присутствии локального постоянного магнитного поля. Ученые сравнили модель синхротронного излучающего кольца газа в гравитационном поле червоточины с изображением поляризованного света, излучаемого диском статичной черной дыры, и обнаружили, что они почти идентичны, а интенсивность и направление поляризации различаются менее чем на четыре процента.

Тем не менее исследователи описывают ситуации, при которых это отличие становится более существенным. Во-первых, поляризация света может изменяться гравитационным линзированием, когда свет от далекого объекта сильно искажается гравитационным полем более близкого объекта. В результате поляризация света от червоточины может стать
более чем в восемь раз больше, чем для черной дыры. Кроме того, через горловину червоточины может проходить свет от аккреционного диска с другой стороны, формируя дополнительную структуру кольцевидных изображений.

К обычным, непроходимым червоточинам относятся те пространственно-временные туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал мог добраться от одного входа до другого со скоростью, меньшей скорости света. Однако при экзотических условиях червоточина может стабилизироваться и стать проходимой.