Astrofysikere tilbyder teoretiske beviser for gennemkørelige ormehuller i det ekspanderende univers

Udvidelsen af ​​universet på et eller andet evolutionstrin er godt beskrevet af Friedmann-modellen. Det blev afledt af generel relativitetsteori for hundrede år siden, men det betragtes stadig som en af ​​de vigtigste og mest relevante kosmologiske modeller.

RUDN Universitets astrofysikere har nu bevist den teoretiske mulighed for eksistensen af ​​gennemkørbare ormehuller i Friedmann-universet. Forskningen er publiceret i tidsskriftet Universe .

"Et ormehul er en type meget buet geometri. Det ligner en tunnel enten mellem fjerne områder af det samme univers eller mellem forskellige universer. Sådanne strukturer blev først diskuteret inden for rammerne af løsninger til gravitationsfeltligningerne for hundrede år siden. ormehuller, der blev betragtet, viste sig derefter at være ikke-traversable, selv for fotoner - de kunne ikke bevæge sig fra den ene 'ende af tunnelen' til den anden, for ikke at tale om at gå tilbage," sagde Kirill Bronnikov, doktor i fysiske og matematiske videnskaber, professor i RUDN Universitet.

"Andre overvejes nu - gennemkørbare ormehuller i forskellige teorier om tyngdekraft og tilstedeværelsen af ​​forskellige typer stof. Vi undersøgte mulige gennemkørbare ormehuller i den generelle relativitetsteori, som understøttes af støvlignende stof," tilføjede Bronnikov.

Astrofysikerne undersøgte en generaliseret form af den berømte Lemaître-Tolman-Bondi-løsning, som beskriver udviklingen af ​​sfærisk symmetriske fordelinger af elektrisk neutralt støv i generel relativitetsteori. Forskerne generaliserede det til tilfældet, når der er en ekstern kilde til et elektrisk eller magnetisk felt og en kosmologisk konstant, der ikke er nul. De havde til formål at finde matematiske forhold, under hvilke gennemkørbare ormehuller kunne eksistere i sådanne omgivelser, og derefter give en kosmologisk forklaring på dette.

Forskerne opnåede numeriske løsninger, der beskriver bevægelsen af ​​fotoner gennem ormehuller, der forbinder forskellige Friedmann-universer eller forskellige dele af det samme univers. Om det vil være muligt at passere gennem et ormehul afhænger af parametrene for dets "indgang" og de oprindelige betingelser. Fysikerne generaliserede tilfældet med ét univers til tilfældet med flere universer. I dette tilfælde har "moder"-universet flere "indgange" til ormehuller, der forbinder det med "datter"-universet.

"En ladning på den ene 'pol' fører uundgåeligt til en modsat ladning på den anden. Ved denne anden pol kan der være en lignende ormehulsmund, og ud over det et andet univers og så videre. Hele billedet vil ligne churchkhela, en vidunderlig georgier dessert Nogle af ormehullerne kan forbinde forskellige dele af det samme univers," forklarede Bronnikov.

"Mulige observationstegn på sådanne objekter, især egenskaberne af den kosmiske mikrobølgebaggrund og magnetiske felter, kan være genstand for yderligere forskning. Det er især interessant at sammenligne egenskaberne ved vores ormehulsmodeller med de observerede parametre for kosmiske hulrum og andre inhomogeniteter i vores univers," konkluderede Bronnikov.

Flere oplysninger: Kirill A. Bronnikov et al., Possible Wormholes in a Friedmann Universe, Universe (2023). DOI:10.3390/universe9110465

Leveret af RUDN University