Lubang cacing - gerbang menguap yang secara teoritis dapat menghubungkan titik-titik jauh dalam ruang-waktu - biasanya digambarkan sebagai sumur gravitasi yang menganga yang dihubungkan oleh terowongan sempit.
Namun bentuk pastinya belum diketahui.
Namun, sekarang, seorang fisikawan di Rusia telah merancang metode untuk mengukur bentuk lubang cacing simetris - meskipun mereka belum terbukti ada - berdasarkan cara objek dapat mempengaruhi cahaya dan gravitasi.
Secara teori, lubang cacing yang dapat dilalui, atau portal empat dimensi melalui ruang-waktu, dapat bekerja seperti ini: Di satu sisi, tarikan lubang hitam yang tak tertahankan akan menyedot materi ke dalam terowongan yang terhubung di ujung lainnya ke "lubang putih," "Yang akan memuntahkan materi di lokasi yang jauh dari titik asal materi dalam ruang dan waktu, menurut situs saudara Live Science, Space.com. Meskipun para ilmuwan telah mengamati bukti lubang hitam di alam semesta, lubang putih tidak pernah ditemukan.
Lubang cacing (dan kemungkinan perjalanan antarbintang yang mereka sarankan) dengan demikian tetap tidak terbukti, meskipun teori relativitas umum Albert Einstein menyisakan ruang bagi keberadaan benda-benda itu.
Namun, meskipun lubang cacing mungkin ada atau tidak ada, para ilmuwan tahu banyak tentang perilaku gelombang cahaya dan gravitasi. Yang terakhir adalah riak dalam ruang-waktu yang berputar di sekitar benda-benda besar seperti lubang hitam.
Satu sifat lubang cacing yang bisa diamati, meskipun secara tidak langsung, adalah pergeseran merah di dekat objek, kata studi baru itu. (Redshifting adalah penurunan frekuensi panjang gelombang cahaya ketika mereka melakukan perjalanan jauh dari suatu objek, mengakibatkan pergeseran ke bagian merah spektrum.)
Jika Anda tahu bagaimana cahaya di sekitar lubang cacing potensial berubah merah, Anda dapat menggunakan frekuensi gelombang gravitasi, atau seberapa sering mereka berosilasi, untuk memprediksi bentuk lubang cacing simetris, kata penulis studi Roman Konoplya. Dia adalah profesor asosiasi di Institut Gravitasi dan Kosmologi di Universitas Persahabatan Rakyat Rusia (RUDN).
Biasanya, para peneliti bekerja sebaliknya, melihat geometri bentuk yang diketahui untuk menghitung bagaimana cahaya dan gravitasi berperilaku, kata Konoplya kepada Live Science melalui email.
Akan ada beberapa metode untuk memeriksa pergeseran merah di dekat lubang cacing potensial, kata Konoplya. Seseorang akan menggunakan lensa gravitasi, atau pembengkokan sinar cahaya ketika mereka melewati benda-benda besar - seperti, mungkin, lubang cacing. Lensa ini akan diukur pengaruhnya pada cahaya redup yang berasal dari bintang yang jauh (atau pada cahaya yang lebih terang dari bintang terdekat "jika kita sangat, sangat beruntung," kata Konoplya). Metode lain akan mengukur radiasi elektromagnetik di dekat lubang cacing karena menarik lebih banyak materi, jelasnya.
Pikirkan persamaannya dengan cara ini: Jika Anda memukul drum, perilaku gelombang suara yang dihasilkan oleh getaran kulit yang kencang dapat mengungkapkan bentuk drum, Jolyon Bloomfield, seorang dosen di departemen fisika di Massachusetts Institute of Technology, mengatakan kepada Live Ilmu.
"Semua frekuensi berbeda - yang memberi tahu Anda mode getaran berbeda dari kulit kencang itu," kata Bloomfield. Sementara itu, puncak dan lembah dari getaran tersebut secara bertahap membusuk dalam waktu, yang menunjukkan bagaimana mode "teredam." Kedua informasi itu bersama-sama dapat membantu Anda menentukan bentuk drum, kata Bloomfield.
"Apa yang dilakukan makalah ini adalah jenis hal yang sama untuk lubang cacing. Jika kita benar-benar dapat 'mendengarkan' frekuensi osilasi lubang cacing dengan presisi yang cukup, kita dapat menyimpulkan bentuk lubang cacing dengan spektrum dari frekuensi dan seberapa cepat mereka membusuk, "jelasnya.
Dalam persamaannya, Konoplya mengambil nilai redshift wormhole dan kemudian memasukkan mekanika kuantum, atau fisika partikel subatomik kecil, untuk memperkirakan bagaimana riak gravitasi dalam ruang-waktu akan memengaruhi gelombang elektromagnetik wormhole. Dari sana, ia membangun sebuah persamaan untuk menghitung bentuk geometris dan massa wormhole, ia melaporkan dalam penelitian.
Teknologi untuk mengukur gelombang gravitasi baru ada sejak 2015, dengan diperkenalkannya Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Sekarang, para peneliti berupaya menyempurnakan pengukuran LIGO, karena data yang lebih baik dapat membantu para ilmuwan akhirnya menentukan apakah ada materi eksotis di alam semesta - materi yang terbuat dari blok bangunan tidak seperti partikel atom normal. Bahan itu dapat mendukung benda seperti lubang cacing, Bloomfield mengatakan kepada Live Science.
Untuk saat ini, setidaknya, lubang cacing hanya teoretis, sehingga persamaan Konoplya tidak mewakili pengukuran dunia nyata yang sebenarnya, tulisnya dalam email. Dan detektor seperti LIGO mengukur hanya satu frekuensi gelombang gravitasi, sementara Anda membutuhkan beberapa frekuensi untuk memprediksi bentuk lubang cacing, kata Konoplya.
"Dari data yang buruk, tidak mungkin untuk mengekstrak informasi yang cukup untuk hal yang kompleks seperti geometri objek yang kompak," tulis Konoplya dalam email.
Studi di masa depan dapat memberikan pandangan yang lebih rinci tentang bentuk dan sifat lubang cacing, kata Konoplya.
"Hasil kami dapat diterapkan untuk memutar lubang cacing juga, asalkan cukup simetris," tambahnya.
Temuan ini dipublikasikan secara online 10 September di jurnal Physics Letters B.
