Сигнал из ниоткуда: таинственная гравитационная волна указала на возможный «тоннель» в параллельную реальность

Осенью 2019 года детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo уловили нечто загадочное. Вместо привычного для ученых протяжного «чириканья» сливающихся черных дыр, которое может длиться несколько секунд, они зафиксировали лишь короткий, резкий хлопок.


Событие, получившее кодовое название GW190521, длилось меньше одной десятой секунды. Сначала астрофизики списали его на случайное, почти мимолетное столкновение двух одиноких черных дыр, которые неожиданно встретились в космической пустоте.

Однако новое исследование предлагает куда более смелое объяснение, способное перевернуть наши представления о Вселенной. Что, если этот странный сигнал — не просто отголосок космической катастрофы, а первое в истории свидетельство существования кротовой норы и даже… другой вселенной?

О чем «чирикают» черные дыры?

Чтобы понять странность сигнала GW190521, нужно разобраться, как «звучат» обычные космические катаклизмы. Гравитационные волны — это рябь на ткани пространства-времени, предсказанная Альбертом Эйнштейном. Они возникают при столкновениях самых массивных объектов во Вселенной: черных дыр и нейтронных звезд. Представьте себе двух партнеров в вальсе, которые кружатся, все быстрее и быстрее сближаясь друг с другом. Так же ведут себя и черные дыры в двойной системе.



Пока они вращаются по спирали, их гравитационные поля взаимодействуют, создавая колебания, которые усиливаются по мере приближения к роковой развязке. В результате детекторы на Земле улавливают характерный сигнал — нарастающий по частоте и амплитуде «чирикающий» звук, который резко обрывается в момент окончательного слияния. Это визитная карточка гравитационных волн, и ее отсутствие в GW190521 стало первой загадкой.

В сигнале не было этой самой важной фазы сближения — инспирации (от английского inspiral — движение по спирали внутрь). То есть финальный, самый важный и самый заметный этап «танца» двух черных дыр перед их столкновением полностью отсутствовал. При этом итоговая масса образовавшегося объекта составила колоссальные 142 массы Солнца. Такой тяжеловес должен был произвести длинный и мощный гравитационный всплеск.

Поэтому логичным, хотя и нестандартным, объяснением стало предположение, что это было не предсказуемое слияние давних партнеров, а случайная встреча двух одиноких черных дыр. Они пролетали мимо друг друга, попали в гравитационную ловушку и почти мгновенно слились, породив лишь короткий хлопок. Но так ли это на самом деле?

Интересный факт: Детекторы LIGO настолько чувствительны, что могут засечь колебания пространства-времени в 10 000 раз меньше диаметра протона. Это все равно что измерить расстояние до ближайшей звезды с точностью до толщины человеческого волоса.

Эхо из кротовой норы

Группа ученых под руководством физика Ци Лая из Университета Китайской академии наук предложила альтернативу. И она как будто сошла со страниц какого-нибудь фантастического романа. А что, если две черные дыры действительно столкнулись, но результатом их слияния стала не обычная черная дыра, а нечто невероятное — кротовая нора?



Пояснение: кротовая нора, или червоточина, — это гипотетический туннель в пространстве-времени, теоретически способный соединять удаленные точки Вселенной или даже разные вселенные. Согласно модели, предложенной командой Лая, в момент слияния могла на краткий миг образоваться такая червоточина. Но она оказалась нестабильной и почти сразу схлопнулась, превратившись в конечную черную дыру, которую и зафиксировали детекторы.

Если эта модель верна, то короткий всплеск GW190521 — это не сигнал от самого слияния, а гравитационное эхо коллапса кротовой норы. Это эхо могло бы распространяться через сам этот туннель, неся в себе отголоски катастрофы, произошедшей, возможно, в другой вселенной. Таким образом, GW190521 мог бы стать не просто первым доказательством существования червоточин, но и нашим первым, пусть и косвенным, контактом с мультивселенной.

Ученые не зря сделали свое предположение. Они создали четкую картину того, какой должна быть гравитационная волна от коллапса червоточины, и сопоставили ее с настоящими наблюдениями приборов LIGO и Virgo. Оказалось, что вариант столкновения черных дыр подходит немного лучше, но разница настолько мала, что ученые считают: «нельзя исключать возможность существования сценария с червоточинами».

Интересный факт: Самая массивная черная дыра, образовавшаяся в результате слияния, была зафиксирована совсем недавно, в ноябре 2023 года, и получила название GW231123. Ее масса — 225 солнечных масс, и ее сигнал также был относительно кратковременным, как и у GW190521. Это сходство заставляет ученых внимательнее присматриваться к таким аномалиям.

А почему мы еще не открыли хотя бы одну червоточину?

Авторы исследования предупреждают: несмотря на всю увлекательность идеи, рано кричать о сенсации. Это не прорывное открытие, а скорее повод задуматься и обсудить. Ученые подчеркивают: «Да, столкновение черных дыр остается самым правдоподобным объяснением необычного сигнала... Но и гипотезу червоточины тоже исключаться нельзя».

Главная проблема этой революционной версии — отсутствие так называемой экзотической материи. Короче, нужен материал с отрицательной энергией. Только он сможет удержать горловину кротовой норы в открытом состоянии вопреки мощным силам гравитации, стремящимся мгновенно закрыть проход



При этом существование такой материи пока не подтверждено, и она существует исключительно в области теоретических изысканий.

Но даже возможность проверки такой гипотезы впечатляет само по себе. Ведь если окажется, что сигнал GW190521 или похожие события — следы настоящих червоточин, человечество получит не просто подтверждение их существования. Это будет уникальный шанс изучить поведение пространства-времени в экстремальных условиях, которые нам никогда не удастся воссоздать в лаборатории.

Интересный факт: Слияние черных дыр, породившее событие GW190521, было настолько мощным, что в долю секунды выделило энергию, эквивалентную массе восьми наших Солнц, чисто в виде гравитационных волн. Это одна из самых грандиозных катастроф, когда-либо зафиксированных человечеством.