C’è un wormhole al centro della Via Lattea?

wormholeDue astrofisici hanno escogitato un metodo per scoprire entro una decina d’anni se il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia ospita un varco spazio-temporale: un oggetto la cui esistenza è però ancora tutta da dimostrare. In fisica, i wormhole – o varchi spazio-temporali – sono un argomento controverso, per non dire di peggio. Non solo l’idea di viaggiare attraverso questi ipotetici passaggi tra due diverse regioni dello spazio-tempo è discutibile, ma la loro stessa esistenza non è provata. Un articolo di prossima pubblicazione, tuttavia, suggerisce un metodo per cercare un wormhole all’interno di un buco nero, con osservazioni che sarebbero possibili entro un decennio.

Sul sito arXiv.org, gli astrofisici De-Chang Dai dell’Università di Yangzhou in Cina e Dejan Stojkovic dell’Università di Buffalo hanno descritto dettagliatamente un test per determinare se Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, ospita un wormhole. Si ritiene che i buchi neri siano potenzialmente in grado di ospitare i wormhole a causa delle condizioni estreme che entrambi i tipi di oggetti hanno in comune. Se un wormhole esiste, secondo gli autori, si può presumere che qualunque stelle si trovi sul lato opposto eserciterebbe un’influenza gravitazionale, sottile ma rilevabile, su quelle che stanno dalla nostra parte. L’articolo dei ricercatori è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista “Physical Review D”.

“Si parla di wormhole attraversabili”, dice Stojkovic. “perciò ci siamo detti che se le particelle possono attraversarli, possono farlo anche i campi, come il campo elettromagnetico e il campo gravitazionale. Quindi se sono seduto da un lato del wormhole, posso sentire cosa succede dall’altro”.

Stojkovic e Dai affermano che monitorando i movimenti delle stelle dalla nostra parte – come S2, una stella nota in orbita a circa 17 ore luce dal Sagittarius A* – potremmo cercare piccole accelerazioni percettibili causate dalla presenza di un wormhole. Se le osservazioni al telescopio del movimento di S2 raggiungono una precisione di 0,000001 metri al secondo al quadrato, i due calcolano che tali misurazioni potrebbero rivelare l’ “impronta” di una stella non molto più grande del Sole che attrae S2 dal lato opposto del wormhole.

Se i wormhole esistono, c’è qualche dubbio sul fatto che colleghino due punti del nostro universo o di due diversi universi paralleli. Per gli obiettivi di Dai e Stojkovic, tuttavia, la differenza è solo accademica, poiché entrambi gli scenari dovrebbero produrre effetti rilevabili simili.

Naturalmente, trovare una piccola accelerazione che corrisponde a una stella che si trova dall’altra parte non sarebbe la prova dell’esistenza del wormhole, ma potrebbe suggerire, per esempio, la presenza nelle vicinanze di invisibili buchi neri più piccoli. Ma potrebbe anche puntare in quella direzione. Se invece quell’accelerazione non fosse rilevata, e posto che ci si aspetta che esista un buco nero supermassiccio intorno a cui orbitano alcune stelle sull’altro lato di un wormhole, allora la presenza di quel passaggio in Sagittarius A* potrebbe presumibilmente essere esclusa.

Cosimo Bambi della Fudan University, in Cina, che non era coinvolto nello studio, osserva che la mancata rilevazione di eventuali movimenti anomali potrebbe avere implicazioni grandi quanto quelle di un successo. Ma avverte che qualsiasi entusiasmo per tali misurazioni sarebbe in qualche modo prematuro. “Certo, questo studio potrebbe essere troppo ottimista”, afferma. “Ma in linea di principio, è possibile. In questo momento, sulla base delle osservazioni attuali, non possiamo escludere l’esistenza di wormhole. A volte si scopre qualcosa anche non scoprendo nulla”.

Perché l’idea di Stojkovic e Dai funzioni, qualunque wormhole si trovi all’interno di Sagittarius A* deve essere privo di un orizzonte degli eventi – il confine oltre il quale l’inesorabile attrazione della gravità non consente a nulla, nemmeno alla luce, di sfuggire – quindi sarebbe diverso dall’idea del ponte di Einstein-Rosen di un buco nero da un lato e un buco bianco dall’altro. “Fondamentalmente, non esiste alcun orizzonte degli eventi”, afferma Bambi. “È solo un cancello attraverso cui puoi andare dall’altra parte e tornare indietro. È vero che un buco nero, in alcuni casi, può essere un wormhole. Ma qui stiamo parlando di wormhole attraversabili.”

Kirill Bronnikov, dell’Università russa per l’amicizia dei popoli (Università RUDN), che non era coinvolto nello studio, è altrettanto cauto. “In generale, è ragionevole”, dice. “I corpi che si muovono su un lato di un wormhole possono influenzare quelli sull’altro lato”. Tuttavia, se un simile wormhole fosse all’interno di un buco nero, per esempio all’interno di Sagittarius A*, gli effetti dell’orizzonte degli eventi di quel buco nero farebbero sì che non potremmo essere mai certi che sia lì. “Se c’è un wormhole invece di un buco nero con un orizzonte degli eventi, l’idea principale di questo studio non funziona”, aggiunge.

Stojkovic osserva che, affinché il wormhole sia attraversabile, la sua “bocca” deve essere più grande dell’orizzonte degli eventi del buco nero. “Un osservatore al di fuori del wormhole vedrebbe solo un buco nero che supporta la struttura del wormhole”, dice. “Se la bocca è più piccola o uguale all’orizzonte degli eventi, il wormhole non è attraversabile perché nulla può uscire dall’orizzonte.”

Tuttavia, scoprire con certezza se c’è un wormhole al centro della nostra galassia potrebbe essere alla nostra portata. Stojkovic sostiene che, via via che i metodi osservativi migliorano, potremmo usare strumenti come GRAVITY sul Very Large Telescope in Cile per rilevare abbastanza presto perturbazioni indotte dal wormhole in S2 che corrispondono a questa idea. “Dobbiamo solo fare un’analisi statistica leggermente migliore”, afferma. “Diciamo dieci anni. Non è pazzesco. Ci siamo quasi.”

Jonathan O’Callaghan/Scientific American

L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” il 10 ottobre 2019. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)

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C’è un wormhole al centro della Via Lattea? ultima modifica: 2019-11-01T17:19:17+01:00 da Richard
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Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)