是否有一些黑洞變相的蟲洞？伽馬射線爆炸可能會提供線索

2020-09-26 流芳科學

輝煌的閃光可能是一個線索。一項新的研究發現，伽馬射線的不尋常閃光可能表明看似巨大的黑洞實際上是巨大的蟲洞。蟲洞是時空的隧道，理論上可以在時空的任何地方傳播，甚至進入另一個宇宙。愛因斯坦的廣義相對論認為蟲洞是可能的，儘管蟲洞是否確實存在是另一回事。在許多方面，蟲洞類似於黑洞。兩種物體都非常密集，並且對於它們的大小的物體具有極強的引力。主要區別在於，理論上，沒有物體在越過黑洞的事件視界後才能回來；這是逃脫黑洞引力所需的速度超過光速的閾值，而任何進入蟲洞的物體理論上都可以逆轉航向。

  • 藝術家對蟲洞的構想。圖片：©Shutterstock）

假設可能存在蟲洞，研究人員研究了將蟲洞與黑洞區分開的方法。他們把重點放在質量超大質量的黑洞上，質量是太陽的數百萬倍至數十億倍，據信它駐留在大多數（如果不是全部）星系的心臟上。例如，在我們銀河系的中心是射手座A *，這是一個巨大的黑洞，其大小約為450萬太陽質量。任何進入蟲洞的嘴的東西都會從另一孔出來。科學家認為，這意味著進入蟲洞一個嘴的物質可能會同時撞入進入蟲洞另一嘴的物質，這種情況在黑洞中永遠不會發生。

由於其強大的引力場，任何掉入超大蟲洞口中的物質都可能以極高的速度傳播。科學家們模擬了物質從蟲洞的兩個嘴流到這些嘴相交的地方（蟲洞的「喉嚨」）的後果。研究人員說，這種碰撞的結果是等離子球體以接近光速的速度從蟲洞的兩個嘴部擴展出來。 研究的主要作者，俄羅斯聖彼得堡中央天文臺的天體物理學家米哈伊爾·皮奧特羅維奇（Mikhail Piotrovich）說：「最讓我驚訝的是，因為它很簡單，所以以前沒有人提出過這個想法。」

研究人員將這種蟲洞的爆發與一種被稱為活動星系核（AGN）的超大質量黑洞的爆發進行了比較，這種活動比我們整個星系吞噬周圍的物質所散發的輻射要多，而這種輻射是通過不超過我們太陽系的空間。AGN通常被稱為吸積盤的等離子環包圍，並且可以從其極發射強大的輻射束。蟲洞產生的血漿範圍可以達到約18萬億華氏度（10萬億攝氏度）的溫度。在這樣的熱量下，等離子體將產生能量為6800萬電子伏特的伽馬射線。

相比之下，「 AGN的吸積盤不會發出伽馬射線，因為它們的溫度太低了。儘管來自AGN的射流可以發射伽馬射線，但它們的傳播方向大多與射流相同-任何在球體中傳播的人都可能暗示它們來自蟲洞。此外，如果一個AGN居住在一種名為I型賽弗特的銀河系中（熱氣體在其中迅速膨脹），先前的工作表明它可能不會產生許多具有6800萬電子伏特的伽馬射線。研究人員說，如果天文學家確實在類型I的塞弗特星系中發現了AGN，且該射線具有明顯的峰值，則可能意味著AGN看上去實際上是一個蟲洞。科學家於8月21日將這項研究已在《皇家天文學會月刊》上發表。

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    人們普遍認為，只有巨大的星系才會有足夠的能量來燃燒，這是一種巨大的輻射，足以延伸數千光年。但帕利亞的最新研究可能表明，如果條件合適，較小的星系也能做到這一點。在中心的黑洞裡，有一伽馬射線從黑洞裡噴射出來。
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    它是否存在? 到目前為止，「白洞」還只是個理論名詞,科學家並未實際發現。在技術上，要發現黑洞，甚至超巨質量黑洞，都比發現白洞要容易的多。也許每一個黑洞都有一個對應的白洞！但我們並不確定是否所有的超巨質量的「洞」都是「黑」洞，也不確定白洞與黑洞是否應成對出現。
  • 天體物理學家表示，蟲洞存在於星系中心的超大質量黑洞
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  • 黑洞、蟲洞都很可怕:產生巨大引力波
    與此同時，研究人員還指出，這些引力波是由兩個大小約為太陽30倍的黑洞碰撞時產生的。但一項最新研究稱，其它現象也很容易產生引力波，如蟲洞或gravaster(一種內部由暗物質組成的天體)。科學家於今年二月發現了引力波，這是人類首次探測到時空扭曲現象，而愛因斯坦早在1915年就在廣義相對論中做出了這一預言。這些引力波距地球約13億光年，進一步證實了我們的宇宙是由大爆炸產生的。
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    其中一個是黑洞，在過去幾年中才真正發現。另一個是「蟲洞」——連接時空不同點的橋梁，理論上為太空旅行者提供捷徑。「蟲洞」仍然存在於想像中。但是一些科學家認為我們也將很快能夠找到它們。在過去的幾個月中，一些新的研究提出了一些有趣的方法。黑洞和蟲洞是愛因斯坦方程式的特殊類型的解決方案，當時空的結構因引力而強烈彎曲時出現。