Červí díra je hypotetický objekt, který má propojovat vzdálené oblasti časoprostoru nebo dokonce jiné vesmíry. Ve fyzice to je hypotetický objekt založený na schopnosti časoprostoru utvořit „zkratku“ přes prostor i čas a dostat se třeba do minulosti.

Cestování červí dírou by vypadalo takto: Představte si mravence, který prolézá kusem látky z jednoho bodu do druhého. Pokud by byla tkanina plochá, musel by absolvovat dlouhou cestu do druhého bodu. Ale co kdybyste látku složili tak, že by se oba body téměř dotýkaly? Mravenec by přelezl z jednoho bodu do druhého.

zdroj: YouTube

Pokud by ale byly červí díry skutečné, fyzika jasně říká, že by byly nestabilní a okamžitě by se zhroutily.

V roce 1930 Albert Einstein s Nathanem Rosenem vypočítali geometrii podobného mezigalaktického spojení, které můžete také znát jako Einsteinův-Rosenův most.

Matematický model červí díry vznikl při studiu černých děr. Samotný Einstein ale červí díru nikdy nepovažoval za dopravní tunel. Jeho teoretická červí díra navíc vznikala a otevírala se na krátký zlomek času a následně zanikala. Cokoliv, co by se pokoušelo dostat dovnitř, by bylo při jejím zavření rozdrceno.

Typická červí díra, kterou lze popsat rovnicemi a zkoumat, je tedy vysoce nestabilní a zmizí za nepatrný zlomek času.

Film inspiroval

Poté, co vědci v 60. letech ověřili, že je červí díra nestabilní, veškeré další výzkumy ustaly. Na konci 90. let byl ale do kin uveden známý film Kontakt. Snímek popisoval hledání života mimo naši planetu. Scénář byl napsán podle knihy amerického astronoma Carla Sagana.

... a ještě jednou umělecké ztvárnění letu červí dírou | zdroj: Profimedia

Sagan upozornil na myšlenku, že červí díra by mohla být využita k cestování vesmírem. Jeho popis byl natolik působivý, že se stal předmětem dalších výzkumů "tunelu časem".

Vědci začali přemýšlet o tom, zda by mohla existovat červí díra jiného druhu, kterou by se dalo proletět. Průchozí červí díra by ale potřebovala něco, co by ji stabilizovalo.

Pokud by tedy takový průchod existoval, potřeboval by novou substanci – hmotu s negativní energií (exotickou či negativní hmotu), která by působila antigravitačními účinky. Díky ní by se červí díra nezhroutila.

Z hlediska zákonů vesmíru byla dříve negativní hmota považována za nereálnou. Podle některých vědců se ale ve vesmíru vyskytovat může.

Hledejme v souhvězdí Střelce

Novou práci na téma červích děr vypracovala dvojice vědců – De-Chang Dai z čínské Jang-čou univerzity a Dejan Stojkovic z univerzity v americkém Buffalu. Navrhli v ní způsob, jak zjistit, zda máme v centru Mléčné dráhy supermasivní červí díru, která spojuje prostor Mléčné dráhy s jiným prostorem. Stačí k tomu jen černá díra a jedna nebo více hvězd na oběžné dráze.

zdroj: YouTube

Červí díra (tunel) by k sobě přibližovala dvě části vesmíru. Masivní objekty na druhém konci červí díry, jako jsou hvězdy, by díky tomu gravitačně ovlivnily pohyb objektů v našem konci tunelu. Tyto odchylky v gravitaci bychom měli zaznamenat. 

Jednou z věcí, která by byla pro zrod červí díry potřebná, je černá díra. Vytváří totiž extrémní gravitační prostředí. Nabízí se tedy oblast pro pátrání po takovém vesmírném tunelu – souhvězdí Střelce, které se nachází ve středu Mléčné dráhy a v jehož blízkosti se nachází obří černá díra.

Kdyby v souhvězdí Střelce existoval časoprostorový tunel, měli by ho tedy vědci odhalit na základě pohybu hvězd.

"Pokud máte dvě hvězdy, jednu na každé straně červí díry, měla by hvězda na naší straně cítit vliv gravitace hvězdy, která je na druhé straně. Gravitační tok prochází červí dírou," vysvětlil kosmolog Stojkovic.

Kdyby vědci zmapovali oběžnou dráhu některé z hvězd v souhvězdí Střelce, měli by být schopni vidět odchylky v její trase – a to by znamenalo přítomnost červí díry.

Chybí negativní energie

Problémem je, že Střelec má hmotnost čtyř milionů Sluncí. Je to tedy obrovská gravitační síla a oddělení účinků jedné nebo více hvězd by muselo být pečlivé.

Další problém představuje samotná černá díra. Gravitace hvězdy ovlivněné červí dírou by byla k nerozeznání od gravitační síly černé díry.

Vědci však mají data, která mohou k výzkumu využít.

Hvězdu S0-2 nebo S2 pozorovaly dva oddělené týmy více než 25 let. Nástroje k výzkumu jsou stále sofistikovanější a přesnější. Znamená to, že potřebná přesnost k provedení detekce odchylek je k dispozici.

Pokud červí díra existuje a pokud bychom ji objevili, je nicméně nepravděpodobné, že by skrze ni mohli cestovat kosmické lodě jako ve Star Treku. Potřebovali bychom zdroj negativní energie, aby zůstala červí díra otevřená.

"K tomu, abychom vytvořili červí díru, která by byla stabilní, bychom potřebovali magii," uzavírají vědci ve studii.

Studie byla publikována v PhysicalReviewD.