1964年,蘇聯(lián)天體物理學(xué)家諾維科夫在論文中首次提出“白洞”概念:若黑洞是只進(jìn)不出的引力陷阱,宇宙中或許存在其對(duì)立面——持續(xù)噴射物質(zhì)與能量卻永不吸收的天體。這一設(shè)想在半個(gè)多世紀(jì)后因引力波探測(cè)引發(fā)新一輪爭(zhēng)議:2015年LIGO首次捕捉到引力波信號(hào)后,關(guān)于白洞是否真實(shí)存在的討論在科學(xué)界持續(xù)升溫。
近年來(lái),針對(duì)白洞的觀測(cè)研究屢現(xiàn)矛盾結(jié)論。2017年,歐洲南方天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)通過(guò)甚大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)類星體SDSS J1306+0356時(shí),發(fā)現(xiàn)其每秒噴射相當(dāng)于3個(gè)地球質(zhì)量的物質(zhì),且方向高度集中。研究負(fù)責(zé)人當(dāng)時(shí)宣稱:“這種定向物質(zhì)流符合白洞噴發(fā)特征,與黑洞吸積盤的旋轉(zhuǎn)模式截然不同。”然而兩年后,美國(guó)宇航局錢德拉X射線天文臺(tái)重新分析數(shù)據(jù)后提出相反觀點(diǎn),認(rèn)為該現(xiàn)象實(shí)為超大質(zhì)量黑洞吞噬恒星后未完全吸收物質(zhì)的反彈效應(yīng),并提供了模擬實(shí)驗(yàn)支持。
2021年《自然·天文學(xué)》刊登的論文進(jìn)一步加劇爭(zhēng)議。日本理化研究所團(tuán)隊(duì)在分析宇宙微波背景輻射時(shí),發(fā)現(xiàn)能量密度異常高出0.001%的“熱點(diǎn)”區(qū)域,推測(cè)這些區(qū)域可能是宇宙早期白洞噴發(fā)的遺跡。但劍橋大學(xué)宇宙學(xué)家隨即通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬1000種宇宙演化場(chǎng)景,指出其中37種場(chǎng)景可自然形成類似“熱點(diǎn)”,與白洞無(wú)關(guān)。
傳統(tǒng)觀測(cè)方法的局限性日益凸顯。以類星體觀測(cè)為例,過(guò)去依賴的光譜分析法易受星際塵埃干擾。某科研團(tuán)隊(duì)去年研發(fā)的“多波段協(xié)同觀測(cè)系統(tǒng)”試圖突破這一瓶頸——該系統(tǒng)同時(shí)使用光學(xué)、X射線和射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一目標(biāo),通過(guò)數(shù)據(jù)疊加降低干擾。研發(fā)初期,射電望遠(yuǎn)鏡因手機(jī)信號(hào)干擾導(dǎo)致一周數(shù)據(jù)失效,最終通過(guò)挖掘3米深金屬屏蔽溝解決問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)成員回憶:“剛畢業(yè)的博士生提出這個(gè)方案時(shí),我們都沒(méi)想到能如此簡(jiǎn)單有效地解決技術(shù)難題。”
今年該團(tuán)隊(duì)利用新系統(tǒng)觀測(cè)距離地球120億光年的異常天體時(shí),遭遇戲劇性轉(zhuǎn)折。觀測(cè)第48小時(shí),儀器顯示輻射強(qiáng)度驟降90%,團(tuán)隊(duì)一度懷疑操作失誤。就在準(zhǔn)備終止觀測(cè)時(shí),輻射強(qiáng)度突然恢復(fù)并增強(qiáng)20%。經(jīng)分析,此次異常源于一顆路過(guò)行星遮擋了部分輻射,而恢復(fù)后的高強(qiáng)度輻射恰好符合白洞“間歇性噴發(fā)”的理論預(yù)測(cè)。這一意外發(fā)現(xiàn)讓團(tuán)隊(duì)成員激動(dòng)不已:“就像在迷霧中突然看到了燈塔。”
關(guān)于白洞的想象已延伸至跨宇宙旅行領(lǐng)域。目前存在兩種主流猜想:其一為“蟲洞連接說(shuō)”,認(rèn)為黑洞與白洞可能通過(guò)蟲洞相連,物質(zhì)經(jīng)蟲洞從黑洞進(jìn)入另一宇宙的白洞。但該理論面臨致命缺陷——蟲洞內(nèi)部引力極強(qiáng),任何物質(zhì)進(jìn)入都會(huì)被撕成基本粒子。其二為“宇宙出口說(shuō)”,部分科學(xué)家推測(cè)我們的宇宙可能位于超大質(zhì)量黑洞內(nèi)部,而白洞是該黑洞在另一宇宙的“對(duì)應(yīng)體”。不過(guò)這一猜想目前缺乏實(shí)驗(yàn)依據(jù),正如科學(xué)家所言:“尋找白洞就像在衣柜里尋找通往魔法世界的門,充滿浪漫想象卻難以實(shí)現(xiàn)。”
盡管白洞研究仍停留在理論階段,但每一次數(shù)據(jù)異常都可能成為打開(kāi)新世界大門的鑰匙。該科研團(tuán)隊(duì)已計(jì)劃在智利阿塔卡馬沙漠建造更靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡,專門用于搜尋白洞蹤跡。或許在不久的將來(lái),當(dāng)人類真正發(fā)現(xiàn)白洞時(shí),“跨宇宙旅行”將不再是科幻小說(shuō)中的情節(jié)。
若有一天能通過(guò)白洞穿越至其他宇宙,你最想做的第一件事是什么?是觀察異宇宙的星辰是否與我們的相同,還是尋找另一個(gè)“自己”?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的想象。