قام الفيزيائيون بمحاكاة ما يمكن أن يحدث عندما يصطدم ثقبان دوديان، وأصبحت الأمور غريبة

مثل سطح المحيط، فإن نسيج الكون يتموج باستمرار مع عدد لا نهائي من موجات الجاذبية، وينتشر إلى الخارج عبر الكون. يمكننا أن نحصي، بأرقام ثلاثية، عدد هذه التموجات التي اكتشفناها حتى الآن – وقد تم ربط معظمها بتصادمات بين الثقوب السوداء، وهي الأجسام الأكثر كثافة في الكون. ولكن كيف نعرف أن كل تصادم ينسب إلى الثقوب السوداء هو ما يبدو عليه؟ وماذا عن بصمات موجات الجاذبية التي لم نكتشفها بعد؟ ماذا لو كان هناك شيء آخر يمكن أن يجعل الكون يغني؟ ماذا لو كان اصطدام الثقوب الدودية يمكن أن يحدث دفقة مماثلة – وكيف يمكننا التعرف عليه عندما نجده؟ بالنسبة لنوع معين من الثقوب الدودية، على الأقل، تشير عمليات المحاكاة الجديدة إلى أن الاصطدامات ستكون غريبة للغاية – ويمكن أن تترك بصمات مميزة في نسيج الزمكان. وفقا لطبعة أولية كتبها الفيزيائي نيكيتا شيروكوف من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا ومهندس التعلم الآلي إيليا ناتشيفسكي من المدرسة العليا للاقتصاد في روسيا، العديد من يمكن أن تحدث الأشياء عندما تتفاعل الثقوب الدودية الثنائية إليس-برونيكوف – ومعظمها غريب للغاية. عندما تفكر في الثقوب الدودية، ربما تفكر أولاً في الخيال العلمي – بوابات القفز، والفضاء الفائق، والأنفاق عبر الغرف الخلفية الكونية التي توفر طريقًا مختصرًا من منطقة إلى أخرى. ولكن، مثل العديد من الأفكار المقدمة في Star Trek و The Expanse، فإن الثقوب الدودية متجذرة بقوة في النظرية العلمية الحقيقية – وهي إمكانية رياضية ناشئة عن نظرية النسبية العامة لأينشتاين. والذي يصف الجاذبية بأنها انحناء الزمكان. من الناحية النظرية، يمكن أن ينحني الزمكان بطريقة تجعل منطقتين متباعدتين متصلتين بواسطة نفق، أو حنجرة – هذا ثقب دودي. ويظل سؤال ما إذا كان يمكن لمثل هذا الهيكل موجودًا بالفعل في الكون سؤالًا مفتوحًا. ربما سمعت بمصطلح جسر أينشتاين-روزن. هذا نوع من الثقب الدودي الذي لا يمكن عبوره. هناك نموذج مختلف وهو ثقب إليس برونيكوف الدودي، وهو ممر يمكن عبوره مفتوح بواسطة ما يسمى بالحقل العددي الوهمي. هذا الحقل الافتراضي له خصائص طاقة سلبية غير عادية تمنع الحلق من الانغلاق. قابل للعبور يعني أنه يمكن لشيء ما أن يمر عبره، لكنه لا يعني أنه مستقر، لذا فإن ما إذا كان يجب على الإنسان المرور من خلاله هو أمر آخر. وهذا ينطبق بشكل خاص على ثقوب إليس برونيكوف الدودية. على الرغم من أن الحقل العددي الوهمي يمكن أن يحمل حلق الثقب الدودي مفتوح، حتى أي اضطراب صغير يمكن أن يخل بالتوازن الدقيق. قد ينهار الحلق، مكونًا ثقبًا أسود، أو يبدأ في التوسع في عملية جامحة تسمى التضخم. لذلك، تتوقع أنه إذا تقاطعت مسارات اثنين من هذه الهياكل المتطايرة بطريقة أو بأخرى، فقد يحدث شيء مدمر بشكل مذهل. المصائر المحتملة المختلفة لثقوب إليس-برونيكوف الدودية، بما في ذلك الانهيار إلى ثقوب سوداء، والتوسع الجامح، والتشتت، وتشكيل أفق مشترك حول الحلقتين الدوديتين. (Shirokov & Nachevsky, arXiv, 2026) لمعرفة الشكل الذي قد تبدو عليه تلك الألعاب النارية، أجرى شيروكوف وناتشيفسكي عمليات محاكاة ثلاثية الأبعاد لأزواج من الثقوب الدودية إليس-برونيكوف، مع تغيير الفصل الأولي بينها، والمسارات، وخصائص الحقول العددية الوهمية التي تجعلها مفتوحة. وكانت النتائج متنوعة بشكل مدهش. اعتمادًا على التكوين، يمكن للثقوب الدودية أن تجتذب أو تتنافر مع بعضها البعض. مر البعض بالقرب بما يكفي للتفاعل قبل أن يطيروا بعيدًا، وتوسعت حناجرهم بشكل كبير في هذه العملية. إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen> اندفع آخرون نحو بعضهم البعض – ولكن بدلاً من الاندماج في ثقب دودي أكبر، حدث شيء غريب للغاية. تشكل أفق واضح مشترك – يشبه أفق الحدث للثقب الأسود – حول كلا الحلقين، وحصرهما معًا داخل ثقب أسود ناشئ. gyrscope; photo-in-picture; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen> هذا هو المكان الذي أصبحت فيه الأمور أكثر غرابة – لأن الأفق الظاهري فعل شيئًا ليس من المفترض أن تفعله آفاق الثقب الأسود. لقد تقلصت. ومع سقوط المجال العددي الوهمي في المنطقة المنهارة من الفضاء، فقد الأفق حوالي 28 بالمائة من مساحته. لا يمكن لأفق الحدث إلا أن يزيد أو يبقى على حاله، وفقًا لنظرية منطقة الثقب الأسود التي اقترحها ستيفن هوكينج في عام 1971. لكن هذه النظرية تعتمد على افتراضات حول سلوك الطاقة الذي ينتهكه المجال العددي الوهمي. تسمح خصائص الطاقة السلبية الغريبة للأفق المحاكى بالانكماش بدلاً من النمو. وهذا لا يتعارض مع نظرية المساحة، حيث أن المحاكاة تتضمن أفقًا ظاهريًا بدلاً من أفق الحدث، ومجالًا ينتهك افتراضات النظرية. لكنها لا تزال نتيجة مذهلة. الآن، في هذه المرحلة، ربما تتساءل عن علاقة كل هذا بموجات الجاذبية. عندما تتجه الأجسام الضخمة مثل الثقوب السوداء نحو الداخل نحو الاصطدام، فإن حركتها المتغيرة ترسل تموجات عبر الزمكان، مثل أثر قارب في المحيط. هذه هي موجات الجاذبية. يجب على الثقوب الدودية، على الأقل ثقوب إليس برونيكوف الضخمة التي تم تصميمها في هذه الدراسة، أن تولد أيضًا موجات جاذبية أثناء تحركها وتفاعلها. لكن الباحثين وجدوا أن الإشارات الناتجة ستكون مختلفة تمامًا عن تلك التي ينتجها زوج من الثقوب السوداء المتصاعدة تجاه بعضها البعض. يحتوي زوج الثقوب السوداء المتصاعدة على إشارة مميزة تسمى زقزقة تزداد قوة وأعلى في التردد مع اقتراب الجسمين من بعضهما البعض. أنتجت محاكاة الباحثين لمواجهات الثقوب الدودية رشقات نارية قصيرة وحادة من موجات الجاذبية. ويعتمد الشكل الدقيق للإشارة وقوتها على ما إذا كانت الثقوب الدودية تتجه نحو بعضها البعض أو تلامس بعضها البعض أثناء المرور. إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen> ومن المثير للاهتمام أن بعض عمليات الطيران القريبة أنتجت انفجارات موجات جاذبية قوية بشكل خاص، حتى بدون تكوين أفق واضح مشترك. وهذا لا يعني أن انفجار موجة الجاذبية دون زقزقة هو دليل على وجود الثقوب الدودية. يمكن للثقوب السوداء أيضًا إنتاج مثل هذه الإشارات في ظل ظروف معينة. إحدى الإشارات غير العادية بشكل خاص، GW190521، كانت تم اكتشافه في عام 2019 وتم التحقيق فيه منذ ذلك الحين باعتباره علامة محتملة لفيزياء الزمكان الغريبة. وهذا لا يعني أنه تم إنتاجه بواسطة ثقب دودي، ولا تثبت عمليات المحاكاة الجديدة وجود صلة بهذا الحدث، ولكنها توضح سبب أهمية فهم التوقيعات المحتملة للأجسام الافتراضية. ومع ذلك، لاحظ الباحثون أن الثقوب الدودية التي تشكلت في بداية الكون ستنتج إشارات ممتدة بسبب التوسع الكوني إلى ترددات أقل بكثير من تلك التي يمكن اكتشافها. مراصد موجات الجاذبية مثل مرصد LIGO ومهمة LISA المخطط لها. لكي تكون هذه الإشارات المحددة قابلة للاكتشاف، يجب أن تتشكل الثقوب الدودية في وقت لاحق من التاريخ الكوني – ولا يعرف العلماء حاليًا كيف يمكن أن يحدث ذلك. ومع ذلك، فقد فاجأنا الكون من قبل، والآن، إذا تمكنا بطريقة ما من تسجيل إشارة اصطدام ثقب إليس برونيكوف الدودي، فسيكون لدينا فكرة أفضل عما يمكن أن ننظر إليه. ليتم مراجعتها من قبل النظراء، وهي متاحة على خادم الطباعة المسبقة arXiv. تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة Fiona MacDonald وتم تحريرها بواسطة Fiona MacDonald. بينما نفخر بعمليتنا، نحن مجرد بشر. إذا اكتشفت خطأ ما، فيرجى إخبارنا بذلك.