10 mei 2021

Russische astrofysici onderzoeken wormgat-kandidaten tussen actieve galactische kernen

Een team Russische astrofysici o.l.v. Mikhail Piotrovich verbonden aan het Centraal Astronomisch Observatorium, Pulkovo, St. Petersburg, heeft de hypothese geopperd dat ongewone hoogenergetische gammaflitsen mogelijk zouden kunnen onthullen dat wat supermassieve zwarte gaten (SMBH’s) lijken, in werkelijkheid wormgaten blijken te zijn. Bij deze nieuwe zoekmethode voor potentiële wormgaten, detectie aan de hand van ongebruikelijke gammaflitsen, stelt Piotrovich en zijn team dat deze supermassieve zwarte gaten feitelijk de ‘ingang’ of ‘mond’ vormen tot deze wormgaten. Een wormgat, ook bekend als Einstein-Rosenbrug, is een hypothetische mogelijkheid om binnen ruimtetijd sneller dan het licht te reizen, ze vormen a.h.w. speculatieve bruggen tussen verre locaties in de ruimte, en bieden zo een potentiële kosmische snelkoppeling naar bestemmingen die met andere middelen onbereikbaar zouden zijn. Hoewel wormgaten worden voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie, moet hun bestaan i.t.t. zwarte gaten, nog empirisch worden bewezen. Toch lijken ze in veel opzichten op elkaar. Beide soorten objecten zijn extreem compact en bezitten een buitengewoon sterke aantrekkingskracht. Het belangrijkste verschil is dat objecten uit zwarte gaten, na het passeren van de waarnemingshorizon van het zwarte gat – de drempel waar de snelheid die nodig is om aan de zwaartekracht van het zwarte gat te ontsnappen groter is dan de snelheid van het licht – niet meer kunnen ontsnappen terwijl elk object dat een wormgat binnengaat, in theorie van koers zou kunnen veranderen.

Wormgat, artistieke impressie Credits; ESA/Hubble, M. Kornmesser & L. L. Christensen

SMBH versus wormgat
Aangenomen dat er wormgaten bestaan, onderzocht het team methodes om een wormgat te onderscheiden van een zwart gat. Piotrovich stelt dat wormgaten, welke zich mogelijk ophouden in het centrum van extreem heldere sterrenstelsels ‘een te onderscheiden spectrum kunnen uitstralen’, dat door observaties gedetecteerd kan worden. Het wetenschappelijk artikel van het onderzoek werd recent gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.* Dit buitengewone signatuur observeren zou niet slechts het bewijs kunnen leveren van het bestaan van wormgaten, het opent tevens nieuwe mogelijkheden voor ruimte- en zelfs tijdreizen. Piotrovich zei hierover: ”Een zeer interessant en ongebruikelijk gevolg van het bestaan van wormgaten van dit type, is het feit dat zulke wormgaten natuurlijke tijdmachines zijn. De wormgaten die wij beschouwen zijn doorkruisbare wormgaten, dus theoretsche ruimteschepen kunnen erdoorheen reizen.” Piotrovich voegt er wel aan toe dat het tot nu toe aan kennis ontbreekt over de interne structuur van wormgaten en of ze überhaupt bestaan.

Om een zwart gat van een exotisch wormgat te onderscheiden, concentreerden de wetenschappers zich op superzware zwarte gaten, welke miljoenen zonsmassa’s kunnen bezitten, en waarvan wordt aangenomen dat ze zich in het centrum van sterrenstelsels bevinden. Sagittarius A* in het centrum van de Melkweg is er zo een, deze is 4,5 miljoen zonsmassa’s. Het team beredeneerde dat alles wat de ‘mond’ van het wormgat binnengaat, er weer uitkomt bij de andere mond. De onderzoekers modelleerden de gevolgen van materie die door beide monden van een wormgat stroomt, naar de plek waar deze monden samenkomen, de ‘keel’ van het wormgat. Men theoretiseerde de mogelijkheid dat er materiebotsingen voorkomen in de ‘keel’ van het wormgat – materie die binnentreedt botst op de uitgaande materie -,  een fenomeen dat zich nimmer kan voordoen bij een zwart gat. Alle materie die in de mond van een superzwaar wormgat valt, zou waarschijnlijk met buitengewoon hoge snelheden reizen vanwege zijn krachtige zwaartekrachtvelden. Bij zo een botsing van twee ‘golven’ materie zou er een verbijsterende hoeveelheid energie en straling vrijkomen. Het wormgat zou plasma uit beide monden spuwen dat temperaturen van zo’n 10 biljoen° C zou kunnen bereiken. Het zou ook hoogenergetische gammastralen uitzenden die kunnen worden onderscheiden van het licht van de accretieschijf. Het resultaat van dergelijke botsingen zijn plasma-bollen die met bijna de lichtsnelheid uit beide monden van het wormgat uitstoten, aldus de onderzoekers. Piotrovich verbaasde zich erover dat niemand zo een idee eerder uitgewerkt had en en vergeleek de uitbarstingen van dergelijke wormgaten met die van een soort superzwaar zwart gat dat bekend staat als een actieve galactische kern (AGN). De AGN’s zijn de meest lichtgevende persistente bronnen van elektromagnetische straling in het universum. AGN’s zijn meestal omgeven door accretieschijven en kunnen krachtige gammastralen van hun polen uitzenden.

AGN, artistieke impressie Credits; ESA

Active Galactic Nuclei als ‘wormgatmond’?
Een AGN is een compact gebied in het centrum van een sterrenstelsel dat een veel hoger dan normale helderheid heeft over ten minste een deel van het elektromagnetische spectrum met kenmerken die aangeven dat de helderheid niet wordt geproduceerd door sterren. Een dergelijke overmaat aan niet-stellaire emissie is waargenomen in velerlei golflengten, van radio- tot gammastraalgolflengte. Deze stelsels geven vaak duidelijke helderheidsveranderingen binnen een zeer korte termijn van uren of dagen. De niet-stellaire straling van een AGN wordt verondersteld het resultaat te zijn van de aangroei van materie door een superzwaar zwart gat in het centrum van zijn gaststelsel welke gas, stof en sterren uit de omgeving verslindt. Er zijn talloze subklassen van AGN’s gedefinieerd op basis van hun waargenomen kenmerken, maar de krachtigste zijn quasars. De waargenomen kenmerken van een AGN zijn o.a. afhankelijk van verschillende eigenschappen, zoals de massa van het centrale zwarte gat, de snelheid van gasaanwas op het zwarte gat, de oriëntatie van de aanwasschijf, en de aan- of afwezigheid van jets. Piotrovich en zijn collega’s suggereren dat AGN ‘wormgatmonden’ zijn in plaats van superzware zwarte gaten, hiermee implicerend dat deze galactische kernen door ruimte en tijd met elkaar verbonden zouden kunnen zijn, waardoor materie door beide monden van een gekoppeld AGN-paar zou kunnen vallen.

Deze plasma-bollen uit AGN’s of kanidaat-wormgaten kunnen temperaturen bereiken van ongeveer 10 biljoen graden Celsius. Bij dergelijke warmte zou het plasma hoogenergetische gammastralen produceren in de orde van zo’n 68 miljoen elektronvolt, wat onderscheiden kan worden van het licht van de accretieschijf. Piotrovich: “Accretieschijven van AGN’s daarentegen zenden geen gammastraling uit omdat hun temperatuur daarvoor te laag is.” En vervolgt: “De jets van AGN’s hebben een vrij specifiek stralingspatroon, hoewel ze gammastraling kunnen uitzenden, reist deze meestal in dezelfde richting als de jets, elke bolvormige uitstoot buiten dit specifieke gebied zou erop kunnen wijzen dat de straalstoten uit een wormgat komen. Bovendien, als een AGN in een soort sterrenstelsel huist dat bekend staat als een Type I Seyfert – een waarin heet gas zich snel uitbreidt – dan suggereert eerder onderzoek dat het waarschijnlijk niet veel gammastraling zou genereren met energieën in de orde van de 68 miljoen eV. Echter, zo stelt het team, als astronomen op een AGN zouden stuiten in een Type I Seyfert-sterrenstelsel met een significante piek van dergelijke straling, dan zou dat kunnen betekenen dat wat ogenschijnlijk een AGN lijkt, eigenlijk een wormgat is.

Het idee dat AGN’s wormgaten kunnen zijn dateert uit 2005, maar de nieuwe studie is de eerste die deze nieuwe manier voorstelt voor detectie van de wormgaten. De dichtstbijzijnde AGN’s zijn helaas miljoenen lichtjaren verwijderd van de Melkweg, even checken is er niet bij. Echter, al zou een wormgat dat aanvankelijk op de kaart werd gezet ten gevolge van zo een gewelddadige plasma-uitbarsting geen aantrekkelijke plek zijn voor een ruimteschip, het zou wel een bijzondere doorbraak betekenen in ons begrip van het universum, en de futuristische dromen van scifi-liefhebbers bevestigen. Observatoria zoals NASA’s Fermi-X-ray telescoop, gelanceerd in 2008 welke onderzoek doet naar AGN’s, pulsars en andere hoogenergetische bronnen, zouden mogelijk gammastralen kunnen oppikken van crashes in wormgaten, móchten ze bestaan. Bronnen: Space.com

*https://arxiv.org/abs/2008.09411

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.