“向新世界出发”的虫洞隐藏在银心
银河系中心寄居了一个超大质量的黑洞怪兽,可能连接了一个怪异的虫洞,人们对银河系核心的“超级怪兽”——黑洞有了更多的认识,形成了主流的共识。对银心区域的探测和分析不会停留在现有的水平,复旦大学的科研人员在观测中发现,银河系中心或天文学概念的人马座A源可能隐居了一个虫洞,人们对银心虫洞的奇异性远未达到透彻理解的程度。复旦大学的研究员李子龙和科西莫·斑比发扬了创新精神,他们在一篇发给arXiv网站的文章中提出了一个大胆的假说,纯粹理论性的假说有可能得到天文观测的证实,他们设想将一个特别精致的仪器安置到一部世界上功能最强大的望远镜上,用于探测从银心虫洞周围的物体发射的信号,特别的信号可能证实在银河系中心寄居了一个虫洞。
人马座A源或SgrA﹡位于银河系的核心区域,从银心区发出了强大的射电波信号,长期以来,天文学家一直怀疑在银心寄居了一个质量大约为太阳质量400万倍的超大黑洞,他们追踪了在黑洞视界附近活动的恒星,形成了一个普遍性的认识,超大质量的银心黑洞确实存在。但目前对超大质量黑洞的认识仍然是一个难以破解的难题,天文学家接收了银心超大质量黑洞发出的信号,他们后来发现,在宇宙绝大多数星系的中心隐居了一个超大质量黑洞,最近和最远的星系都有超大质量黑洞的巨大引力作用,超强功能的望远镜发现了最遥远的星系,它们是人们已知的宇宙中最年轻的星系,在最年轻星系的中心同样隐居了一个巨无霸的超大黑洞。

超大质量黑洞吸收了巨量的气体物质,科学家给出了合乎逻辑的解释,黑洞在成长过程中囤积了大量的气体物质,在漫长的时间长河中,黑洞不断地吞食周围的气体、恒星和其它星系物体。科学家对一个问题感到迷惑不解,最早期或最年轻的星系似乎缺少足够的时间去吞噬大量的物质,黑洞的超大质量如何形成?天文学家分析了黑洞的物质来源机制,物质和时间去哪儿了?年轻星系中心的黑洞从哪儿取得了超大质量?李子龙和斑比两位研究人员认为,从爱因斯坦的狭义和广义相对论可以解释和推断从SgrA﹡和其它星系中心观测的结果,但广义相对论不适合量子物理学的领域,不能回答或回避了超大质量黑洞形成的问题,黑洞不仅变得强大,而且变强变大的速度十分迅速。
星系中心超大质量黑洞的形成有一些理论的解释,原初虫洞概念可以解释超大质量黑洞形成的过程,巨大质量在星系中心的堆积与某种物理机制有关,虫洞没有固体的表面,可能模仿了黑洞的事件视界,虫洞是在早期宇宙中自然产生的,它们在宇宙的膨胀过程中逐渐成长和延伸,人们观测到的虫洞可能发生了非常大的红移现象。星系红移证明了,年轻星系发出的光线经过了数十亿光年远的旅行,星系光线的频率移动到了电磁光谱线的最红端。早期星系中心的虫洞模仿了黑洞的特征,虫洞在宇宙大爆炸的时刻形成,它们在银河系中心产生的引力相当于数百万颗太阳质量产生的引力。虫洞不是黑洞,但有一些黑洞的特征,在最早期星系的核心隐居了超大质量的黑洞,而巨大的虫洞连接了宇宙中各个不相干的时空区域。

虫洞如何连接不同的时空区域?物质在虫洞中如何穿越?这些问题成了天体物理学的重大谜题。银心虫洞的假说似乎成了理论物理学家的偏好和科幻小说家创作的主题,但李子龙和斑比不是局限于纯粹理论的推导,而是设想了一个功能强大的探测器,用于探测从空间等离子体发出的射线,有一种等离子体辐射源十分靠近SgrA﹡黑洞或假设的银心虫洞。两位研究员打算将仪器安放在欧洲航天局(ESO)的非常大型望远镜(VLT),智利北部的阿塔卡马沙漠适合天文观测,VLT在观测银河系中心区域时有前所未有的精确性,通过分析带电气体或等离子体发出的射线辐射信号,天文学家可能在SgrA﹡发现超大质量的天体,寄居在SgrA﹡的天体可能是一个虫洞,从黑洞视界或虫洞周围的等离子体发出了十分不同的信号,理论假想的虫洞在物理尺度上似乎比超大质量的黑洞小一些。
李子龙和斑比设想在实验室建构一个热等离子体模型,等离子体靠近一个假想的黑洞或虫洞,等离子体在引力的巨大作用下陷入了弯曲的时空。有两种十分不同的辐射信号源,可能是虫洞发出了辐射信号,这将是非常窄的发射谱线;可能是黑洞发出了辐射信号源,这将会是宽而歪斜的发射谱线,这是狭义和广义相对论效应产生的结果。李子龙和斑比建构了十分奇特的理论模型,支持和反对的观点都相当困难,今后的几年,人们只能期待从精密仪器获得检验的数据。从黑洞或虫洞周围的等离子体发出了辐射,对辐射的类型进行分析,科学家将最终做出判断,或是在SgrA﹡隐居了一个黑洞、或是在SgrA﹡隐居了一个虫洞。虫洞真实性的机会微小,假如在银河系中心寄居了一个真正的虫洞,那么宇宙学教科书将会重新改写,人们对宇宙形成和宇宙结构的认识将会发生非同寻常的变化。

(编译:2014-5-30)