อวกาศ : นักฟิสิกส์เผยวิธีมองหา "รูหนอนข้ามจักรวาล" ในธรรมชาติ

อวกาศ : นักฟิสิกส์เผยวิธีมองหา “รูหนอนข้ามจักรวาล” ในธรรมชาติ – BBCไทย

การเดินทางไปยังกาแล็กซีอันไกลโพ้นหรืออีกฟากหนึ่งของจักรวาลด้วย “รูหนอน” (wormhole) ยังคงเป็นความฝันที่บรรดานักฟิสิกส์ต้องการจะทำให้เป็นจริงขึ้นมาให้จงได้ แม้ปัจจุบันจะยังคงค้นหาช่องทางดังกล่าว ซึ่งเกิดจากการบิดเบี้ยวพับตัวของปริภูมิ-เวลาในทางทฤษฎีไม่พบก็ตาม

ล่าสุดนอกจากจะมีผู้เสนอวิธีการสร้างรูหนอนที่มีความเสถียรขึ้นมาเองแล้ว ยังมีแนวคิดใหม่ ๆ เพื่อใช้มองหารูหนอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติให้ได้ง่ายขึ้นอีกด้วย โดยทีมนักฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาจาก University at Buffalo (UB) ของสหรัฐฯ ได้ตีพิมพ์เผยแพร่วิธีการที่เป็นไปได้มากที่สุดในการค้นหารูหนอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ลงในวารสาร Physical Review D. ไว้ดังนี้

• นักฟิสิกส์เผยวิธีสร้าง “รูหนอน” แบบไม่พังทลายในชั่วพริบตา
• แสงดาวฤกษ์เปลี่ยนไปขณะเข้าใกล้หลุมดำตามทฤษฎีของไอน์สไตน์
• นักฟิสิกส์ชี้ “รูหนอน” ไม่ใช่ทางลัดสำหรับเดินทางข้ามจักรวาล

ทีมผู้วิจัยระบุว่า เมื่อการพับตัวของปริภูมิ-เวลา (space-time) ได้ทำให้เกิดรูหนอนย่นระยะทางเชื่อมต่อสถานที่สองแห่งในจักรวาลนั้น แรงโน้มถ่วงมหาศาลจากวัตถุที่มีมวลมาก เช่นจากดาวฤกษ์ที่ปลายทางอีกด้านหนึ่งของรูหนอน ย่อมสามารถจะส่งผ่านมาถึงยังปลายทางด้านตรงข้ามที่เราเป็นผู้สังเกตอยู่ได้ โดยแรงโน้มถ่วงมหาศาลนี้จะทำให้การเคลื่อนที่ของวัตถุอวกาศในฝั่งของเรากวัดแกว่งเปลี่ยนแปลงไปจากปกติ

ทีมผู้วิจัยสันนิษฐานว่า เหตุการณ์ที่เป็นสัญญาณบ่งบอกถึงการมีอยู่ของรูหนอนดังกล่าว มีโอกาสจะเกิดขึ้นได้สูงในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงแบบสุดขั้ว เช่นในห้วงอวกาศโดยรอบหลุมดำมวลยิ่งยวด หรือแม้แต่ในบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) ของหลุมดำเอง

ดร. เดยาน สตอยโควิช ผู้นำทีมวิจัยอธิบายว่า “เราอาจมองหาร่องรอยของรูหนอนในกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ด้วยหลักการดังกล่าว หากมีรูหนอนเกิดขึ้นจริง แรงโน้มถ่วงจากดาวฤกษ์ในอีกฝั่งหนึ่ง จะสามารถมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในฝั่งตรงข้ามได้”

“เราอาจพิสูจน์สมมติฐานนี้โดยเฝ้าสังเกตและทำแผนที่การโคจรของดาวฤกษ์รอบหลุมดำมวลยิ่งยวด เช่นดาวฤกษ์ S2 ซึ่งโคจรรอบหลุมดำซาจิตทาเรียสเอสตาร์ (Sgr A*)ที่ใจกลางดาราจักรของเรา”

• ชี้ทฤษฎีของไอน์สไตน์ถูกต้องแม้ใช้ในกาแล็กซีอื่น
• กาแล็กซีทางช้างเผือกเขมือบดาราจักรอื่นไปแล้ว 15 แห่ง
• จับภาพไอพ่นอนุภาคพลังงานสูงจากหลุมดำได้เป็นครั้งแรก

“หากพบว่าดาวฤกษ์ S2 มีการเคลื่อนที่กวัดแกว่งออกจากวงโคจรปกติขณะเข้าใกล้หลุมดำมวลยิ่งยวด ก็มีความเป็นไปได้ว่ามันได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงที่ส่งผ่านรูหนอนมาจากอีกฟากหนึ่งของจักรวาล”

ก่อนหน้านี้ข้อมูลการโคจรของดาวฤกษ์ S2 รอบหลุมดำซาจิตทาเรียสเอสตาร์ ได้เคยถูกใช้เป็นเครื่องมือพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์มาแล้วในปี 2018 และคาดว่าการเก็บข้อมูลที่ยาวนานถึง 25 ปีเพื่อการพิสูจน์ทฤษฎีดังกล่าว จะสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับการมองหารูหนอนในธรรมชาติได้

อย่างไรก็ตาม ดร. สตอยโควิชกล่าวย้ำด้วยว่า การกวัดแกว่งออกจากวงโคจรปกติของดาวฤกษ์เพียงอย่างเดียวนั้น อาจไม่เพียงพอที่จะเป็นหลักฐานชี้ถึงการมีอยู่ของรูหนอนได้ทั้งหมด แต่ก็ถือว่าเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับการตรวจสอบและศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

“แม้เราจะพบรูหนอนในธรรมชาติเข้าจริง ๆ ก็ใช่ว่าจะใช้มันเดินทางไปกลับข้ามจักรวาลได้ทันที เพราะรูหนอนจะไม่เสถียรและพังทลายลงอย่างรวดเร็ว หากเราไม่มีแหล่งกำเนิด “พลังงานลบ” เข้าช่วยพยุงให้โครงสร้างของรูหนอนเปิดอยู่นานพอ” ดร. สตอยโควิชกล่าวทิ้งท้าย