Um físico RUDN demonstrou como descrever a forma de qualquer buraco de minhoca simétrico - um buraco negro que teoricamente pode ser uma espécie de portal entre quaisquer dois pontos no espaço e no tempo - com base em seu espectro de ondas. A pesquisa ajudaria a entender a física dos buracos de minhoca e a identificar melhor suas características físicas. O artigo foi publicado no Letras de Física B Diário.

Os conceitos modernos do universo fornecem a existência de buracos de minhoca - curvaturas incomuns no espaço e no tempo. Os físicos imaginam um buraco de minhoca como um buraco negro através do qual se pode ver um ponto distante do universo em quatro dimensões. Os astrofísicos ainda são incapazes de determinar a forma e os tamanhos dos buracos negros com precisão, muito menos buracos de minhoca teóricos. Um físico RUDN demonstrou agora que a forma de um buraco de minhoca pode ser calculada com base em características físicas observáveis.

Na prática, os físicos podem observar apenas propriedades indiretas de buracos de minhoca, como o desvio para o vermelho - um desvio para baixo na frequência das ondas gravitacionais no curso do afastamento de um objeto. Roman Konoplya, assistente de pesquisa do RUDN Institute of Gravitation and Cosmology, o autor da obra, usaram suposições de mecânica quântica e geométricas e mostraram que a forma e a massa de um buraco de minhoca podem ser calculadas com base no valor do desvio para o vermelho e na faixa de ondas gravitacionais em altas frequências.

Hoje, físicos lidam com tarefas diretas:eles tomam a geometria de um objeto compacto, descobrir seu alcance (o conjunto de frequências em que um buraco de minhoca emite ondas gravitacionais), e, em seguida, compare os dados com os resultados experimentais. Depois disso, eles decidem se os valores observados são semelhantes aos teoricamente previstos. Konoplya sugere uma solução para o problema oposto:ele conseguiu determinar a forma de um objeto com base em seu espectro visível.

Konoplya usou um modelo matemático de um buraco de minhoca de Morris-Thorne esfericamente simétrico - um tipo de buraco negro que une dois pontos no espaço e no tempo e também fornece teoricamente os movimentos entre eles. Em seguida, ele aplicou um modelo matemático existente para descrever o gargalo do buraco de minhoca - o lugar mais estreito entre sua entrada e saída. Primeiro, ele descreveu matematicamente como a forma de qualquer buraco de minhoca simétrico pode ser determinada com base em sua faixa de onda, e resolveu o chamado problema oposto em termos gerais. Então, usando aproximação de mecânica quântica, ele estabeleceu uma equação para calcular uma forma geométrica para um caso particular - um buraco de minhoca.

"Em termos gerais, uma abordagem da mecânica quântica leva a muitas soluções para a geometria de um buraco de minhoca. Nosso trabalho pode ser expandido de várias maneiras. Em primeiro lugar, para evitar fórmulas longas, nós apenas consideramos os campos eletromagnéticos. Em nosso trabalho futuro, podemos estudar outros campos sob a mesma abordagem. Nossos resultados podem ser aplicados a buracos de minhoca rotativos também, desde que sejam simétricos o suficiente, "diz Konoplya.