银河系是一个大虫洞?

根据最新的证据和理论,我们的银河系有可能是一个巨大的虫洞。果真如此的话,这个虫洞应该是“稳定的,而且可以穿行”。这个假说是最近发表在《物理年鉴》(Annals of Physics)上的一篇研究论文提出的。这篇论文是印度、意大利和北美研究者合作的结果,催促科学家应该要更准确地重新思考暗物质。

银河系

“如果把银河系中暗物质的分布图与最新的解释宇宙的大爆炸模型结合起来,再加上时空隧道存在的假说,我们得出的结论便是,银河系确实含有一个这样的时空隧道,而且这个隧道的尺度甚至有银河系本身那么大。但这还不是全部。”意大利的里雅斯特国际高等研究院(SISSA)的天体物理学家、暗物质专家保罗·萨卢奇(Paolo Salucci)解释说,“我们甚至能够从这个时空隧道中穿过,因为根据我们的计算,它是允许物质穿行的。就像我们在最近那部电影《星际穿越》里看到的那个虫洞一样。”萨卢奇参与了这项研究,是最近在《物理年鉴》上发表的那篇论文的合作者之一。

尽管时空隧道(或者虫洞,又叫爱因斯坦-彭罗斯桥)直到最近才在公众当中引起广泛关注,这还要多亏了克里斯托夫·诺兰(Christopher Nolan)的那部科学电影,但天体物理学家专注研究它们已经有许多年了。萨卢奇开玩笑说,“我们在自己的研究中尝试要做的,就是破解电影里的天体物理学家‘墨菲’想要破解的那个方程。很明显,我们在电影上映之前很久就做到了这一点。事实上,对于暗物质研究来说,这是一个极其有趣的问题。”

“很明显,我们并非在宣称银河系确凿无疑就是一个虫洞,我们只是提出,按照理论模型,这个假说是有可能的。”那么,这个假说能够通过实验来检验吗?“理论上,通过比较两个星系——我们的银河系和另一个非常靠近银河系的星系,比方说麦哲伦云,我们就能够检验这个假说。但距离我们实际上有能力进行这样的比对,我们仍然差得非常非常远。”

为了得出结论,这些天体物理学家将广义相对论方程与银河系中暗物质分布的一张极其精细的分布图结合在了一起。“这张分布图是我们在2013年的一项研究中得到的,”萨卢奇解释说,“抛开这个科幻般的假说不谈,我们的研究也相当有趣,因为它提出了一种更复杂的暗物质观念。”

萨卢奇指出,科学家早就假设存在一种粒子,被称为中性伴子(neutralino),尝试以此来解释暗物质。然而,不论是在欧洲核子研究中心(CERN)的实验当中,还是在对宇宙的观测当中,人们从未观测到这种粒子的存在。还有其他一些暗物质理论不依赖于这些粒子,萨卢奇总结说,“或许科学家是时候‘严肃’看待这个问题了。暗物质或许是‘另外的维度’,甚至是一个星系尺度的巨型传输系统。无论如何,我们真的必须开始认真思考它们是什么了。”

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