بیگ بنگ: رویداد غیرمنتظره‌ای در حال وقوع است. در سال ۱۹۳۵ در نظریه آلبرت اینشتین و نیتان روزن به وجود کرمچاله‌ها اشاره شد، طوری که این کرمچاله‌ها با گرانش فوق‌العاده خود باعث خم شدن فضا-زمان شده و همانند پل رابط، دو نقطه از فضا را به هم وصل می کنند. نظریه کرمچاله‌ها همچنان مفهومی ناشناخته برای علم است، طوری که عامل انتشار امواج گرانشی تازه ثبت شده به طور عجیبی ناشناخته است و ما قادر به تشخیص این موضوع نیستیم که آیا برخورد سیاهچاله ها باعث ایجاد این امواج شده و یا برخورد کرمچاله‌ها؟

به گزارش بیگ بنگ، حتی احتمال می رود اجرام نظری موسوم به (ECOs) فازبال ها(fazballs) یا گراواستارها(gravastars) که جایگزین سیاهچاله‌ها هستند بتوانند عامل انتشار این امواج باشند. این دو محقق به این موضوع اشاره می کنند که اگر بتوان تفاوت بین سیگنال‌های منتشر شده از برخورد سیاهچاله‌ها را با سیگنال های منتشر شده از برخورد (ECO) ها تشخیص داد، دید ما را در تشخیص اینکه چه اتفاقی در حال رخ دادن است، بهتر خواهد کرد.

به گفته دانشمندان فیزیک نظری “پابلو بواِنو” و  “پابلو کانو” از دانشگاه لیوون بلژیک: گیرنده‌های ما سیگنال گرانشی نهایی را به ثبت رسانده‌اند، این سیگنال با مراحل نهایی برخورد دو سیاهچاله مطابقت قابل توجهی دارد و بعد از فروپاشی کامل این رویداد بعنوان خاصیتی از خود، افق رویداد را باقی میگذارد. به گفته محققان اگر افق رویداد تشکیل نمی شد، آن نوسانات هرگز به وجود نمی آمدند و در عوض سیستم منظمی را از خود بجای میگذاشتند. برای درک بهتر موضوع میتوانید رفتار امواج صوت در یک چاه را متصور شوید.

موضوع بحث برانگیزی که وجود دارد، بروز رفتار مشابه در حین برخورد دو سیاهچاله با یکدیگر و (ECO)ها با یکدیگر است. به همین دلیل بودن یا نبودن سیستم‌ها برای تشخیص تفاوت بین این دو رویداد الزامی است. این سیستم‌ها ممکن است که وجود داشته باشند، اما بدلیل عدم وجود مدل‌های ریاضی برای محاسبات و تشخیص آن ها، قابل رویت نیستند. بر همین اساس محققان سعی در ایجاد مدل ریاضی مبنی بر کرم‌چاله‌های در حال چرخش هستند؛ این کرم‌چاله‌ها همانند نوعی از سیاه‌چاله‌ها هستند که سیاچاله کر (Kerr black hole) یا سیاه‌چاله چرخان(Rotating black hole) نامیده میشوند.

به گفته “بواِن” کرم‌چاله‌ها فاقد افق رویداد هستند، اما با خم کردن فضا-زمان راه میبانبری را برای سفر به مکان دیگر ایجاد می کنند. همچنین آنها با تغییرات چرخشی، امواج گرانشی تولید می کنند. اگر کرم‌چاله‌ها باعث به وجود آمدن سیگنال امواج گرانشی باشند پس این نتیجه را میتوان گرفت که سیاهچاله‌ها باعث ایجاد سیگنال‌های امواج گرانشی لایگو باشند.

وجود سیاهچاله‌ها را نمیتوان نقض کرد، این اجرام میتوانند در مقیاس و شکل‌های دیگری در کیهان وجود داشته باشند(همانند سیاه‌چاله‌های فوق‌العاده عظیم). اما موضوع زمانی جالب می شود که علت انتشار سیگنال امواج گرانشی لایگو چیز دیگری باشد و در این صورت است که باید در مورد وجود سیاهچاله‌ها تجدید نظر شود. با وجود این همه تحقیق نتایج این تیم همچنان نامشخص است. با وجود تفاوت واضحی که در سیستم‌های موجود در مدل هستند، نمودار مدل چرخش کرم‌چاله‌ها تفاوت زیادی با چیزی که تا به الان مشاهده شده ندارند.

این به آن معنی است که سیگنال مورد نظر برای اثبات نظریه محققان هنوز دیده نشده است و این امر میتواند باور محققان را به مرور زمان تغییر دهد. “بواِتو” میگوید: موجودیت سیستم‌ها در سیگنال‌های LIGO یا VIRGO میتواند اثباتی انکار ناپذیر در عدم وجود سیاه‌چاله‌ها در اخترفیزیک باشد. زمان گویای این واقعیت خواهد بود که آیا سیستم‌ها وجود دارند یا نه؟ و اگر جواب مثبت باشد، کشف بزرگی در تاریخ فیزیک رخ خواهد داد.

“سوسان اسکات” از دانشگاه بین‌المللی استرالیا گفت: وجود مدارکی برای موجودیت سیاه‌چاله‌ها و عدم وجود مدرکی برای اثبات کرم‌چاله‌ها، علم را با مشکل بزرگی روبرو می کند؛ وجود سیاهچاله‌ها واقعا عجیب است. هزاران مدرک وجود دارد که موجودیت و شکل‌گیری آنها از فروپاشی ستاره‌های پر جرم را اثبات کند.
اما کرم‌چاله‌ها بدون داشتن هیچ روشی برای ایجاد شدن فقط در نظریه‌های علمی- تخیلی وجود دارند. حتی اگر به طریقی ساخته شوند، به دلیل بی ثباتی شدیدی که دارند نمیتوان مدرکی از وجود آنها ثبت کرد.

واقعیت این است، نظریه پردازانی که عامل وجود امواج گرانشی لایگو را برخورد کرم‌چاله‌های در حال چرخش میدانند، رویداد عجیبی را توصیف می کنند. دهه‌هاست که از نظریه نسبیت عام این استدلال قابل فهم است که کرمچاله‌ها به طور عجیبی وجود دارند. اسکات افرزد: پس منصفانه است که از امکان وجود کرمچاله‌ها، هیجان زده شویم. و این خیلی عجیب خواهد بود که متوجه شویم موجودیت لایگو در نتیجه برخورد کرم‌چاله‌های در حال چرخش است و خیلی دلگرم کننده است که اگر در آینده بتوانیم این امکان را رد کنیم.

کشف امواج گرانشی واقعا شگفت‌انگیز است و شگفت‌انگیزتر خواهد شد زمانی که بتوانیم ابزار ِ آینده را تقویت کنیم و باری دیگر به این رویداد نگاه بیندازیم. اما شاید در مورد کرم‌چاله‌ها نباید هنوز منتظر کشفیات جدیدی باشیم. به گفته اسکات: شناخت کرم‌چاله‌ها میتواند موج تحول عظیمی را در نجوم امواج گرانشی ایجاد کند و نجوم را بعنوان کلیت معرفی کند، اما ما هیچ مدرک و دلیلی برای اثبات و ارائه این موضوع نداریم. هدف از انتشار این مقاله این است که مبنا و مسیر تحقیقات در آینده مشخص شود؛ هیچ لزومی ندارد که کرم‌چاله‌ها اثبات شوند، شاید این تحقیق راه ما را در شناخت هر چه بهتر سیاهچاله‌ها یاری دهد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review D منتشر شده است.

ترجمه: امیر سفیدگر/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com