Onderzoekers komen met een methode die ons in staat stelt om wormgaten – als ze bestaan, natuurlijk – op te sporen.
In scifi-series en -films kom je ze regelmatig tegen: wormgaten. Een wormgat is in feite niets anders dan een sluiproute in het universum die je in staat stelt om aanzienlijk sneller van A naar B te reizen (zie kader). Of wormgaten echt bestaan, daar kunnen fysici het tot op heden niet echt eens over worden. Maar wellicht dat een nieuw onderzoek kan helpen om die discussie te beslechten. In het blad Physical Review D komen onderzoekers namelijk met een methode om wormgaten op te sporen.
Een wormgat kun je beschrijven als een tunnel die twee punten in de ruimtetijd (dus twee verschillende locaties en/of twee verschillende punten in de tijd) met elkaar verbindt. Om te begrijpen wat een wormgat precies is, wordt ook wel de analogie van een appel gebruikt. Een worm kan over het oppervlak van de appel van de boven- naar de onderzijde van de appel reizen. Maar een worm kan er ook dwars doorheen gaan. In het laatste geval zal de worm veel sneller aan de onderzijde arriveren. Op dezelfde manier kun je door een wormgat sneller van A naar B reizen dan wanneer je dat op de conventionele manier zou doen (zie de afbeelding hiernaast). Sterker nog: in theorie stelt een wormgat je in staat om sneller dan het licht van A naar B te reizen.
Sterren
In hun paper richten de onderzoekers zich op het opsporen van een wormgat dat zich nabij Sagittarius A* – het zwarte gat in het hart van onze Melkweg – bevindt. Er is geen enkel bewijs dat zich hier daadwerkelijk een wormgat ophoudt, maar aangezien wormgaten naar verwachting op extreme plaatsen – zoals in de nabijheid van een supermassief zwart gat – kunnen ontstaan, is het in theorie geen slechte plaats om ernaar te zoeken. Maar ja, hoe kun je zo’n onzichtbare sluiproute in het universum nu detecteren? De onderzoekers hebben daar iets op bedacht. Als er nabij Sagittarius A* een wormgat te vinden is, dan mag je verwachten dat sterren in de nabijheid van het zwarte gat beïnvloed worden door de zwaartekracht van de sterren die zich aan de andere kant van het wormgat bevinden. En dat zou resulteren in heel kleine, maar meetbare afwijkingen in de baan van deze sterren. “Als je twee sterren hebt – eentje aan elke kant van het wormgat – dan voelt de ster aan onze kant de zwaartekracht van de ster die zich aan de andere kant bevindt,” legt onderzoeker Dejan Stojkovic uit. “Dus als je de verwachte baan van een ster die rond Sagittarius A* in kaart brengt, zou je deze moeten zien afwijken van de daadwerkelijke baan als er een wormgat is en zich aan de andere kant van het wormgat een andere ster bevindt.”
Geduld
De afwijking waar Stojkovic over spreekt is klein, maar – met een beetje geduld – wel waarneembaar, zo vertelt hij aan Scientias.nl. “Elke krachtige telescoop die de beweging van sterren langdurig bestudeert, is hiervoor geschikt.” En dergelijke telescopen zijn al operationeel. “Denk aan de Very Large Telescope in Chili of de Keck-telescopen op Hawaii.”
Niet helemaal waterdicht
In theorie weerhoudt niets ons er dan ook van om de jacht op wormgaten te openen. Stojkovic heeft zelfs al een ster in gedachten die we langdurig kunnen gaan monitoren: S2. Deze ster cirkelt rond Sagittarius A* en is één van de sterren die zich het dichtst bij het centrum van onze Melkweg bevinden. Mocht uit toekomstige waarnemingen blijken dat de baan van deze ster daadwerkelijk afwijkt, dan is het echter te kort door de bocht om direct te concluderen dat een ster aan de andere zijde van een wormgat de boosdoener is, zo benadrukt Stojkovic. “Als onze observaties nauwkeurig genoeg zijn, kunnen we wellicht zeggen dat een wormgat de meest waarschijnlijke verklaring voor eventuele afwijkingen in de baan van S2 is. Maar we kunnen niet met zekerheid zeggen dat er een wormgat is. Er kan namelijk ook een andere verklaring zijn: een ander proces aan onze kant dat de beweging van deze ster verstoort.”
Doorkruisbaar
Hoewel de methode dus niet helemaal waterdicht is, is het wel een methode die we op korte termijn al zouden kunnen toepassen. Bovendien kunnen met de methode zowel doorkruisbare als niet-doorkruisbare wormgaten worden opgespoord. “Zwaartekrachtsverstoringen kunnen zelfs door een niet-doorkruisbaar wormgat, worden doorgegeven,” benadrukt Stojkovic.
Op reis door een wormgat
Mochten onderzoekers met deze methode een doorkruisbaar wormgat vinden, is het allesbehalve bewezen dat we er – in navolging van personages uit scifi-films – ook daadwerkelijk gebruik van kunnen gaan maken. “Zelfs als een wormgat doorkruisbaar is, is het onwaarschijnlijk dat mensen en ruimteschepen er doorheen kunnen reizen,” aldus Stojkovic. “Je moet dan namelijk een bron van negatieve energie hebben om het wormgat open te kunnen houden en we weten niet hoe dat werkt.”
Hoewel het dus onwaarschijnlijk is dat we er daadwerkelijk gebruik van kunnen maken, is het zeker nuttig om te zoeken naar wormgaten.. Als ze bestaan, vertelt dat ons namelijk veel meer over het universum waar we in leven, zo stelt Stojkovic. “Het zou betekenen dat het universum veel creatiever is dan gedacht,” vertelt hij aan Scientias.nl. Ondenkbaar is de ontdekking van een wormgat zeker niet. “Over het algemeen realiseert de natuur alles wat niet expliciet (door de natuurwetten, red.) verboden is. Dus tenzij er een fundamenteel principe is dat het bestaan van wormgaten verbiedt, komen ze waarschijnlijk wel in zekere vorm in de natuur voor.” Tegelijkertijd kan de natuur ons echter ook verrassen, zo benadrukt Stojkovic. “Onthoud: de natuur lijkt gebruik te maken van een logica die superieur is aan de onze. De slimste mensen op de planeet die proberen om de natuur te doorgronden, lopen daar steeds weer tegenaan.”
