Supermasivní černá nebo červí díra? Kredit: Event Horizon Telescope/Hotaka Shiokawa.

Je to úchvatná představa. Zkratka časoprostorem, která umožní poslat zprávu nebo náklad na ohromnou vzdálenost za velmi krátkou dobu. A přitom v zásadě neodporuje Einsteinově obecné relativitě. Takové jsou červí díry. Byla by to ultimátní technologie. Prozatím jsou ale spíše rekvizitou science-fiction a odborníci se předhánějí v dokazování jejich nestability.

Dejan Stojkovic. Kredit: Douglas Levere / University at Buffalo.

Na druhou stranu, červí díry jsou natolik fascinující, že je fyzici nepřestávají hledat v rovnicích a někteří doufají, že se jim přece jenom podaří červí díry stabilizovat, přinejmenším teoreticky. A někteří chtějí najít přírodní červí díry ve vesmíru. Podle nové studie k něčemu takovému potřebujeme jenom supermasivní černou díru, hvězdy, které ji obíhají, a pak ještě vybavení pro velmi přesná měření a výpočty.

De-Chang Dai z čínské Yangzhou University a Dejan Stojkovic z americké University at Buffalo navrhují vlastně docela jednoduchý způsob, jak zjistit, jestli máme v centru Mléčné dráhy supermasivní červí díru, která spojuje prostor Mléčné dráhy s prostorem … někde úplně jinde. Podle Daie a Stojkovice objekty v blízkosti červí díry u jednoho jejího ústí mohou ovlivňovat objekty u druhého ústí červí díry. Týká se to přitom i gravitace.

V centru Mléčné dráhy přebývá supermasivní (možná) černá díra, která má stále poněkud nudné označení Sagittarius A* (Sgr A*). Kolem ní obíhá celá řad hvězd, které dnes slouží fyzikům jako pozoruhodná laboratoř, třeba pro testování obecné relativity. A teď by se tyto hvězdy mohly stát vhodným objektem pro detektivní pátrání po skutečné povaze objektu Sgr A*. Jde o to, že pokud je Sgr A* supermasivní červí dírou a na opačném konci této červí díry obíhají nějaké jiné hvězdy, tak by se to mělo projevit na chování hvězd na naší straně případné červí díry.

Pohyb hvězdy S0-2 kolem Sgr A*. Kredit: ESO/M. Kornmesser.

Dai se Stojkovicem předpokládají, že když pečlivě zmapujeme pohyb hvězd na oběžných dráhách v blízkosti supermasivní černé díry Sgr A*, tak bychom v jejich pohybu mohli vyčíst působení hvězd z druhé strany červí díry. Nepůjde to úplně snadno. Naše supermasivní černá díra je pořádný otesánek s hmotou přes 4 miliony Sluncí. Svou gravitační přitažlivostí naprosto kraluje v širokém okolí. Oddělit tento gravitační vliv od působení gravitace hvězd bude velmi těžké. Další věc je, že pokud by červí díra ve skutečnosti byla za horizontem události černé díry, jak někteří vědci předpovídají, tak by gravitační působení hvězd na druhé straně mohlo být zcela nerozlišitelné od gravitační síly samotné černé díry.

Badatelé mohou při pátrání po identitě objektu Sgr A* využít data nasbíraná během 25 let pozorování hvězdy S0-2 neboli S2. Tato hvězda je jednou z nejbližších u Sgr A* a oběhne ji zhruba jednou za 16 let. Její měření jsou stále detailnější a důmyslnější. Ke spolehlivé detekci červí díry to nejspíš nebude stačit, ale hvězda S2 představuje dobrý výchozí bod. Soudobé pozorovací metody a přístroje prý ještě nejsou pro takový výzkum dostatečně přesné. Během příštích desetiletí bychom ale měli být schopni tímto způsobem pátrat po červích dírách.

Autoři studie nejsou příliš optimističtí, pokud jde o využití červích děr jako portálu pro cestování napříč časoprostorem. Pochybují, že by skrz takovou věc bylo možné bez problémů proletět. Nicméně, už jenom objevení přírodní červí díry by bylo natolik fantastickým úspěchem, že to rozhodně stojí za pokus.

Literatura

Science Alert 25. 10. 2019, Physical Review D 100: 083513.