Sažetak: GW190521 je neuobičajen, kratak impuls gravitacionih talasa bez jasno vidljive inspiral faze. Tim Qi Laja predlaže da je događaj mogao biti prvi echo iz Morris–Thorne crvotočine, modelovan kao sine–Gaussian impuls sa centralnom frekvencijom 56.93 Hz i širinom ~0.02 s. Bajesova analiza ipak favorizuje klasično spajanje crnih rupa (log Bayes ~ -2.9), ali crvotočina ostaje izvodljiva alternativa koja zaslužuje dalja istraživanja.
GW190521: Crvotočina Ili Spajanje Crnih Rupa? Novi Model Pokreće Debatu
In 2019, LIGO and Virgo detected GW190521—a mysterious gravitational wave that could mark either the colossal merger of two black holes or the tantalizing possibility of a wormhole echo from another universe. (CREDIT: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno, and the SXS Collaboration)
Maj 2019. doneo je kratak, ali zagonetan signal gravitacionih talasa koji nije pratio uobičajeni obrazac - GW190521. Umesto tipičnog "cvrčka" inspiral–merger–ringdown, detektori LIGO i Virgo registrovali su kratak, oštar udarac bez jasne inspiral faze, što je od početka događaj činilo neobičnim.
Standardna interpretacija: kolaboracija LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) protumačila je signal kao spajanje dve crne rupe mase približno 85 i 66 masa Sunca, čime je nastao ostatak od oko 142 solarne mase — što je predstavljalo prvi kandidat za crnu rupu srednje mase.
Zašto je GW190521 problematičan? Mase komponenti ulaze u tzv. „zabranjeni jaz“ u modelima zvezdane evolucije, a sam događaj nema jasno uočljiv inspiral, pa je otvorio vrata alternativnim tumačenjima i intenzivnoj debati u zajednici.
Nova, egzotična hipoteza: tim fizičara predvođen Qi Lajem (University of Chinese Academy of Sciences) predlaže da bi GW190521 mogao biti prvi vidljivi echo iz Morris–Thorne tipa crvotočine koja povezuje naš univerzum sa drugim. U tom scenariju, ringdaun sa druge strane prelazi kroz vrat crvotočine i u našoj domen pojavljuje se kao kratak impuls bez prethodne inspiral faze.
Model i analiza: autori su koristili Švarcšild-sličan Morris–Thorne model kao dokaz koncepta i fokusirali se samo na prvi echo, modelovan kao pojednostavljeni sine–Gaussian impuls. Bajesova analiza je dala najbolju centralnu frekvenciju 56.93 Hz i širinu pulse-a oko 0.02 s — vrednosti koje odgovaraju uskom, kratkotrajnom karakteru GW190521.
This artist’s concept illustrates a hierarchical scheme for merging black holes. LIGO and Virgo recently observed a black hole merger with a final mass of 142 times that of the sun, making it the largest of its kind observed in gravitational waves to date. (CREDIT: LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC))
Komparacija sa standardnim modelom: za klasično spajanje korišćen je IMRPhenomXPHM talasni oblik. Mrežni SNR za wormhole-echo model bio je ~14.45, dok je za binarni crni rupni model iznosio ~15.59 — brojevi koji su bliski, ali ipak favorizuju standardnu interpretaciju. Bajesovo poređenje daje log Bayes faktor oko -2.9 za echo model u odnosu na model binarne crne rupe, što znači da podaci i dalje više podržavaju spajanje crnih rupa.
Ograničenja i oprez: autori jasno naglašavaju da je njihov model pojednostavljen: izostavljena je rotacija (remnant GW190521 ima izveštajnu vrednost spin parametra ~0.72) i nisu modelovani kasniji echo pulsovi. Morris–Thorne crvotočine takođe zahtevaju egzotičnu negativnu energiju oko vrata, što predstavlja ozbiljan teorijski problem.
Šta ovo znači: iako je konvencionalno tumačenje jače, rad pokazuje da egzotične hipoteze poput crvotočina mogu da se testiraju direktno na podacima. Nedostatak jasne inspiral faze ostavlja prostor za alternative (primordijalne crne rupe, kosmičke niti, horizonless objekti itd.), a novi kratkotrajni događaji poput GW231123 podstiču potrebu za sistematskim poređenjem modela.
Zaključak: za sada GW190521 i dalje bolje objašnjava standardni model spajanja binarnih crnih rupa, ali predloženi wormhole-echo model predstavlja relevantnu i testabilnu alternativu. Potrebni su složeniji talasni oblici (uključujući rotaciju i potencijalne naknadne echo pulseve) i osetljiviji detektori da bi se pitanje konačno razrešilo.
Rezultati su dostupni na arXiv-u, a popularna reportaža prvobitno je objavljena u The Brighter Side of News.
Pomozite nam da budemo bolji.
