Некоторые ученые считают, что не все черные дыры одинаковы, и что некоторые из них действительно являются червоточинами. Чтобы это выяснить, нам понадобится способ точно определить разницу.
В новой статье ученые утверждают, что правильный выброс гамма-излучения может выявить червоточины, замаскированные под черные дыры. Как будет работать червоточина в виде черной дыры? Ответ на самом деле относительно прост, и он также показывает, почему у такой червоточины может быть обнаруживаемый физический "сигнал".
Любая материя, попадающая в пасть сверхмассивной червоточины, скорее всего, будет перемещаться с чрезвычайно высокой скоростью из-за ее мощных гравитационных полей. Ученые смоделировали последствия протекания материи через оба устья червоточины к месту, где эти устья встречаются, к её "горлу". По словам исследователей, результатом таких столкновений являются сферы плазмы, расширяющиеся из обоих отверстий червоточины почти со скоростью света.
Этот "взрыв" в буквальном смысле — вот что могут искать ученые. Сферы плазмы из червоточин могут достигать температуры около 18 триллионов градусов по Фаренгейту (10 триллионов градусов по Цельсию). При такой температуре плазма будет производить гамма-лучи с энергией 68 миллионов электронвольт. Эта радиационная сигнатура отличается даже от самых мощных и излучающих известных видов черных дыр. Наличие этого свойства может сразу сказать ученым, что они смотрят в червоточину.
Эта часть важна, потому что теория черных дыр как червоточин пересекается с одним специфическим типом черных дыр: активным галактическим ядром (AGN), которое является гигантским и чрезвычайно мощным. AGN придают центрам галактик их фирменную яркость, отсюда и название, и ученые долгое время спорили об их истинной природе. Основная гипотеза этой работы состоит в том, что активные ядра галактик — это устья кротовых нор, а не сверхмассивные черные дыры.
AGN недостаточно изучены из-за свойств сверхмассивных черных дыр, смешанных с чрезвычайной яркостью. Они разбиты на категории, основанные на разных факторах, но идея о том, что они выбрасывают огромное количество радиации, — вот что играет в этом исследовании. Их радиационная сигнатура достаточно отличается от того, что могло бы появиться из настоящей кротовой норы, чтобы ученые не приняли одну за другую.
Так как же будет работать такой тест? Представьте себе два светильника, у одного из которых "теплая" компактная люминесцентная лампа, а у другого "естественный" тон. Вы можете сразу сказать не только то, что они разные, но и, вероятно, то, что разница указывает на то, чем они являются. Для космологов разница между кротовыми норами и AGN будет так же очевидна. Один из авторов статьи рассказал, что он удивлен тому как об этом раньше не думали из-за того, насколько это просто.
В будущих исследованиях, если ученые смогут идентифицировать гамма-излучение, исходящее от предполагаемого ядра галактики, результаты этих исследований означают, что они могут рискнуть предположить, что объект вовсе не является ядром галактики. На самом деле это могла быть червоточина. По крайней мере, это что-то новое.