آیا کرمچاله‌ها خود را پشت نقاب برخی سیاهچاله‌ها پنهان کرده‌اند؟

* بر پایه‌ی پژوهشی تازه، درخش‌های نامعمولِ پرتوی فرابنفش می‌تواند نشانگر این باشند که اجرامی که سیاهچاله‌های غول‌پیکر به نظر می‌رسند، در حقیقت کرمچاله‌های غول‌پیکرند.

کرمچاله‌ها تونل‌هایی در فضازمانند که بر پایه‌ی نظریه، سفر به هر جایی در فضا و زمان، یا حتی به جهان دیگر را امکان‌پذیر می‌کنند. نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین وجود کرمچاله‌ها را شدنی می‌داند ولی این که واقعا وجود دارند یا نه موضوع دیگریست.

یک کرمچاله از بسیاری جهات مانند یک سیاهچاله است. هر دوی این اجرام بی‌اندازه چگالند و کشش گرانشی‌ای بسیار نیرومندتر از اجرام هم‌اندازه‌ی خود دارند. تفاوت بزرگشان اینست که از دید نظری، هیچ جرمی پس از گذشتن از افق رویداد یک سیاهچاله دیگر توان بازگشت نخواهد داشت (افق رویداد آستانه‌ایست که در آن، سرعت گریز از کشش گرانشی سیاهچاله به اندازه‌ی سرعت نور می‌رسد) ولی اگر جرمی وارد یک کرمچاله شود از دید نظری می‌تواند از آن بیرون برود.

پژوهشگران با فرضِ وجود داشتنِ کرمچاله‌ها به بررسی راه‌هایی برای تشخیص یک کرمچاله از یک سیاهچاله پرداخته‌اند. آنها بر ابرسیاهچاله‌ها (سیاهچاله‌های ابرپرجرم) که جرمی هم‌ارز میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید دارند تمرکز کردند. باور بر اینست که این اجرام در قلب بسیاری از کهکشان‌ها لانه دارند. برای نمونه، در مرکز کهکشان راه شیری خودمان هم "کمان ای*" لانه دارد، سیاهچاله‌ای هیولا با جرمی هم‌ارز ۴.۵ میلیون جرم خورشیدی.

هر چیزی که وارد یک دهانه‌ی کرمچاله‌ای شود از دهانه‌ی دیگرش بیرون می‌رود. به استدلال این دانشمندان، این بدین معناست که ماده‌ای که دارد از یک دهانه‌ی کرمچاله به درون می‌رود، احتمالا می‌تواند با ماده‌ای که دارد همزمان از دهانه‌ی دیگرِِ کرمچاله وارد می‌شود برخورد کند، گونه‌ای رویداد که هرگز برای یک سیاهچاله رخ نمی‌دهد.

هر ماده‌ای که به درون دهانه‌ی یک اَبَرکرمچاله (کرمچاله‌ی ابرپرجرم) وارد می‌شود به احتمال بسیار به دلیل میدان‌های گرانشی نیرومندِ آن با سرعتی بسیار بالا و باورنکردنی پیش خواهد رفت. دانشمندان پیامدهای سرازیر شدن مواد به درون هر دو دهانه‌ی یک کرمچاله را تا جایی که این دهانه‌ها به هم می‌رسند -گلوی کرمچاله- مدلسازی کردند. دستاورد چنین برخوردهایی کره‌هایی از پلاسما است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور به بیرون از هر دو دهانه گسترده می‌شوند [گسترشی کره‌وار به بیرون از کرمچاله؟-م].

میخاییل پیوتروویچ، اخترفیزیکدان رصدخانه‌ی مرکزی اخترشناسی در سن پترزبورگ روسیه و نویسنده‌ی اصلی این پژوهش به اسپیس دات کام گفت: «چیزی که مرا بیش از همه شگفت‌زده می‌کند اینست که هیچ کس تاکنون چنین پنداشتی را ارایه نکرده، چون تا اندازه‌ای ساده است.»

این پژوهشگران برون‌ریزی‌های چنین کرمچاله‌هایی را با برون‌ریزی‌های گونه‌ای از ابرسیاهچاله‌ها به نام هسته‌ی کهکشانی فعال (ای‌جی‌ان) مقایسه کردند. این سیاهچاله‌ها با بلعیدن مواد پیرامون خود درخششی بیشتر از کل کهکشان میزبانشان پدید می‌آورند، و این کار را تنها از بخشی از فضا که بزرگ‌تر از سامانه‌ی خورشیدی نیست انجام می‌دهند. ای‌جی‌ان‌ها به طور معمول با حلقه‌هایی از پلاسما به نام قرص‌های برافزایشی در بر گرفته شده‌اند و می‌توانند فواره‌هایی از پرتوهای نیرومند از قطب‌هایشان به بیرون بیفشانند.

کره‌های پلاسما که از کرمچاله‌ها بیرون می‌زنند می‌توانند به دماهایی حدود ۱۰ تریلیون درجه‌ی سلسیوس برسند. در چنین گرمایی، پلاسما پرتوهای فرابنفش با انرژی‌های ۶۸ میلیون الکترون ولت پدید می‌آورد.

پیوتروویچ می‌گوید برخلاف آن، «قرص‌های برافزایشیِ ای‌جی‌ان‌ها پرتوی گاما نمی‌گسیلند زیرا دماهایشان پایین‌تر از حدِ آنست.» افزون بر آن، اگرچه فواره‌های ای‌جی‌ان‌ها [و نه قرص‌های برافزایشی آنها] می‌توانند پرتوهای گاما بگسیلند، ولی این تابش‌ها بیشتر در همان جهت و راستای فواره‌ها هستند- به گفته‌ی پیوتروویچ، اگر یکی را ببینیم که به شکل کروی بیرون زده، می‌تواند نشان‌دهنده‌ی این باشد که از یک کرمچاله آمده.

از سوی دیگر، اگر یک ای‌جی‌ان در گونه‌ای از کهکشان‌ها به نام کهکشان‌های "سیفرت رده‌ی یکم" (Type I Seyfert)، یعنی ای‌جی‌انی که گازهای داغ در آن به ‌سرعت گسترده می‌شوند لانه داشته باشد، چنین ای‌جی‌انی بر پایه‌ی پژوهش گذشته، به احتمال بسیار پرتوهای فرابنفشِ چندانی با انرژی‌های ۶۸ میلیون الکترون ولت تولید نمی‌کند. [این گونه از ای‌جی‌ان‌ها گازهای داغِ فواره‌هایشان به سرعت گسترده می‌شود، مانند گازی که کره‌وار از دهانه‌ی کرمچاله بیرون می‌زند. پس این گونه ای‌جی‌ان‌ها برون‌ریزی‌هایشان مانند کرمچاله‌هاست ولی برخلاف آنها پرتوهای فرابنفش چندان نیرومندی نمی‌گسیلند-م]

به گفته‌ی این پژوهشگران، [پس] اگر ای‌جی‌انی در یک کهکشان سیفرت ره‌ی یکم ببینیم که اوج چشمگیری در این پرتوها دارد، می‌تواند به معنای آن باشد که این "به ظاهر ای‌جی‌ان" در حقیقت یک کرمچاله است.

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان برای انتشار در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی پذیرفته شده و در شماره‌ی برخطِ ۲۱ اوت arxiv هم در دسترس است.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:
gamma ray - black hole - wormhole - space-time - Einstein - general relativity - event horizon - supermassive black hole - sun - galaxy - Milky Way galaxy - Sagittarius A* - gravitational field - mouth - throat - plasma - Mikhail Piotrovich - Central Astronomical Observatory - Saint Petersburg - Russia - active galactic nucleus - AGN - solar system - accretion disk - Type I Seyfert - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

منبع: اسپیس دات کام
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان