توصّلت دراسة حديثة إلى أنَّ الثقوب الدودية (Wormholes)، وهي أنفاق افتراضية عبر الزمكان، التي تسمح بسفرٍ أسرع من سرعة الضوء، يُمكن أنْ تتركَ بصماتٍ داكنةٍ ومبهمةٍ في السماء، يمكن رؤيتها بواسطة التلسكوبات. وكأنها تقولُ لنا:« ها أنا ذا.»
يقول أحد الباحثين:
« يُمكن تمييز هذه الأطياف أو الظلال المُستطيلة والمُنحنية قليلاً، عن البُقع الدائرية التي خلفتها الثقوب السوداء، وإذا تمّ اكتشافها (الظلال)، يُمكن أن تُظهر أنَّ الاختصارات الكونية (الثقوب الدودية) التي اقترحها ألبرت أينشتاين منذُ أكثر من قرن هي في الواقع حقيقة.
الثقوب الدودية
في الواقع، هي عبارة عن ممر نظري موجود في الزمكان (Space-time)، وبإمكانه خلق طرق مختصرة لرحلات طويلة عبر الكون. تم التنبؤ بالثقوب الدودية من خلال حلول رياضية لمعادلات النسبية العامة بطرق خاصة. وتُعتبر -نظريًا- طريقة مُريحة للسفر والتنقل بين العَوالم، أو بما يُعرف ب«آلة الزمن» وهو مصطلح شهير في أفلام الخيال العلمي.
وللثقوب الدودية نفس تأثير الثقوب السوداء في نسيج الزمكان، حيث يكون الزمكان مشوهًا حول الثقوب الدودية، فالضوء لم يعد ينتقل في خطوط مستقيمة، بل تنحني أشعة الضوء كلما اقتربت من الثقب. تميل الفوتونات -أو جسيمات الضوء من الغاز أو الغبار أو النجوم الخلفية القريبة- حول الثقب الدودي، وتُولد حلقة ضوئية. لكن الفوتونات القريبة جدًا قد تسقط عبر الثقب الدودي وتترك وراءها فراغ داكن مستدير يسمى ظل (Shadow).
ستكون هذه الأطياف مماثلة لتلك التي تنبعث من الثقوب السوداء -بما فيها الثقوب الفائقة في مركز مجرة درب التبانة- والتي يحاول الفلكيون الآن مراقبتها مباشرة. وسيبدو الظل المنبعث ضئيلًا، لذا يربط الفلكيون أطباق الراديو في جميع أنحاء العالم ببعضها لتشكيل تلسكوب بحجم الأرض، يُسمى تلسكوب إيفنت هورايزون (Event Horizon Telescope). إنهم الآن يحللون الدفعة الأولى من البيانات التي جمعوها في العام الماضي.
في التحليل الجديد، الذي نُشر في مجلة preprint arXiv في 30 مارس، وجد راجبول شيخ (Rajibul Shaikh)، الفيزيائي في معهد تاتا للأبحاث الأساسية في مومباي بالهند، أنَّ نوعًا معينًا من الثقوب الدودية سوف يُلقي ظلاً أكبر وأكثر تشوهًا مما يُلقيه ثقب أسود. عندما يدور ثقب دودي بشكل أسرع، سيظهر ظله قليلًا مبتسمًا، بينما يبقى ظل الثقب الأسود أكثر تشبُّهًا بالقرص.
وقال راجبول لموقع Livescience:
« من خلال رصد ظلالهم المُنبعثة، قد يكون من الممكن أنْ نميز بين الثقوب السوداء والثقوب الدودية.»
وقد قام الباحثون بحساب ظل ثقب دودي دوّار من قبل، لكنهم تجاهلوا تأثيرالحلق أو النفق “throat” الذي يربط بين طرفي الثقب الدودي. فبحسب قول راجبول شيخ، وباستخدام التحليل الجديد، يستطيع علماء الفلك -من حيث المبدأ- تحديد ظل ثقب دودي عندما يرون واحدًا، وإذا فعلوا ذلك، فلن يكون هذا دليلًا على شيء خارج الخيال العلمي فحسب، بل سيكون دليلاً غير مباشر على نوع ما من المواد الغريبة (exotic matter) أو نظرية الجاذبية المُعدلة.
وعلى حد قول راجبول، ووفقا للنسبية العامة، يحتاج الثقبُ الدودي إلى مادة غريبة (ولا يزال الأمر نظريًا) تتصرف مثل مضاد الجاذبية لتبقيه مفتوحًا، وإلا فإنه سينهار على الفور. لذلك، فإن الثقب المُستقر قد يتطلب منا إعادة التفكير في فهمنا للجاذبية.
لكن التحليل الجديد، الذي تم تقديمه لمراجعة الزملاء في دورية Physical Review D، يُشير فقط إلى فئة محددة من الثقوب الدودية. وأضاف راجبول:« يجب دراسة ما إذا كانت النتائج ستنتقل إلى فئات أوسع من الثقوب أو إلى أي مدى.»
ويقول جون فريدمان (John Friedman)، الفيزيائي بجامعة ويسكونسن-ميلووكي، والذي لم يشارك في الدراسة:
« إنَّ هذا النوع من الثقوب لديه أيضًا تناسق أبسط وغير واقعي. لكن ربما لا ينطبق تحليل راجبول الجديد على ثقب دودي أكثر واقعية لأنَّ المادة الغريبة غامضة جداً.»
قال فريدمان:« من المُستبعد تمامًا أنَّ الثقوب الدودية المجهرية موجودة.» وأضاف:« إذا فعلوا ذلك، فإنَّ طبيعة المادة الغامضة التي تدعم الثقب الدودي تجعل من المستحيل التنبؤ بالظل.»
يتطلب حساب الظل معرفة هندسة نسيج الزمكان من حوله. هذه الهندسة تعتمد على خصائص المادة الغريبة. ولكن حيث أنَّ لا أحد يعرف ما قد يكون عليه الأمر، فإن الهندسة الدقيقة -وبالتالي الظل- ستبقى لغزًا، كما قال فريدمان.
ترجمة: أحمد رجب رفعت
مراجعة: بيير عماد
المصدر: http://sc.egyres.com/OO1JV
#الباحثون_المصريون
