もしワームホールが存在すれば、遠くの物体の光を最大10万倍に拡大することができ、それが発見する鍵になる可能性があることが、1月19日発行の学術誌『フィジカルレビューD』(新しいタブで開く)で発表された。
ワームホールは、物質(あるいは宇宙船)が長距離を移動するための、漏斗状の理論的な入り口である。ワームホールを想像するために、宇宙が一枚の紙であったとします。出発地が紙の上の点で、目的地が紙の下の点だとすると、紙を折って二つの点を合わせると、ワームホールが出現します。このとき、紙の全長を移動するのではなく、紙全体を一瞬で横切ることができるのです。
ワームホールが存在することは証明されていませんが、それでも物理学者は何十年もかけて、このエキゾチックな物体がどのように見え、どのように振る舞うかを理論的に解明してきました。今回の論文では、電荷を帯びた球状のワームホールと、それが周囲の宇宙に及ぼす影響をシミュレートするモデルを構築しました。研究者たちは、ワームホールが周囲に及ぼす影響を観測することで、検出可能かどうかを調べようとしたのです。
この研究者のモデルは、ワームホールが存在するとすれば、アインシュタインの相対性理論の一面である「超巨大物体が時空を曲げて光を湾曲させる」ことを引き起こすのに十分な質量があることを示している。この曲がった光は、地球にいる私たちから見て、巨大天体の背後に潜むものを拡大する。この現象は「マイクロレンズ」と呼ばれ、銀河やブラックホールなどの巨大天体を利用して、宇宙初期の星や銀河などの非常に遠い天体を見ることができるのです。
この論文で研究者たちは、ワームホールはブラックホールと同様に、背後にある遠方の物体を拡大するほどの質量があると主張しています。
「ワームホールによる歪みを介した拡大が非常に大きくなる可能性があり、いつかテストできるかもしれない」と、研究の筆頭著者である劉磊華(新しいタブで開く)、中国湖南省のJishou大学の物理学者は、電子メールでLive Scienceに語った, 。
また、リューは、ワームホールはブラックホールとは異なる方法で物体を拡大するため、科学者はこの2つを区別することができると述べています。例えば、ブラックホール経由のマイクロレンズでは、背後の物体の鏡像が4つできることが知られています。一方、ワームホール経由のマイクロレンズでは、2つの暗い像と1つの非常に明るい像の合計3つの像が得られることが、著者らのシミュレーションで示されました。
しかし、銀河やブラックホール、星など他の天体もマイクロレンズ効果を発揮するため、どこから探せばいいのか明確な手がかりがない状態でワームホールを見つけるのは難しい事業だろうと、研究に参加していないテキサス大学オースティン校の物理学者、アンドレアス・カーチ(新しいタブで開く)は、電子メールでライブサイエンスに語った, 。
ワームホールによるマイクロレンズと他の大きな天体を区別しようとすることは、「ロックコンサートの最中に一人の人間の小さな声を聞き分けようとするようなものだ」とKarchは述べています。また、この論文の著者は、ワームホールを特定するための興味深い理論的方法を提供していますが、「彼らはまだこれを実際に行う方法についてさえ話していません。
ワームホールはまだ確固たる理論上の存在ですが、研究者たちのモデルがいつか検証されるということは、「ほとんどの物理学者にとっての夢」だとLiuは述べています。