[論文レビュー] Is the 2008 NASA/ESA double Einstein ring actually a ringhole signature?

Pedro F. González-Dı́az|arXiv (Cornell University)|Jan 21, 2010

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

論文は、2008年のハッブル宇宙望遠鏡による二重エインシュタイン輪郭の観測が、標準的な重力レンズ効果に必要な稀な三重銀河の一致よりも、トロイダル対称性を持つウォームホール（リングホール）によってより説得力のある説明で説明できると提案している。球対称なウォームホールとは異なり、それらはエインシュタイン輪郭と区別できない単一の輪を生成するが、リングホールの内側および外側のトロイダルな喉部による二重レンズ効果は、二つの明著な同心輪を生成し、これはいかなる既知の天体や標準レンズ効果でも再現できない独自の特徴である。

ABSTRACT

It is argued that whereas the Shatskiy single rings produced by the gravitational inner field of a spherically symmetric wormhole could not be used to identify the presence of such tunnelings in the universe or the existence of a parallel universe, the image which the inner gravitational field of a ringhole with toroidal symmetry would allow us to detect from a single luminous source is that of two concentric bright rings, and this is a signature that cannot be attributed to any other single astronomical object in whichever universe it may be placed. At the beginning of 2008 the NASA/ESA Hubble Space Telescope revealed a never-before-seen phenomenon in space: a pair of glowing rings, one nestled inside the other like a bull's-eye pattern. It is also argued that such a discovery may well be attributed to the first astronomical ringhole found in the universe. After all, a ringhole is a perfectly valid solution to the Einstein equations and the stuff which makes it possible is becoming more and more familiar in cosmology.

研究の動機と目的

• 2008年のハッブル二重エインシュタイン輪郭が、稀な三重銀河の一致によるものであるという従来の解釈に挑戦すること。
• トロイダル対称性を持つ通過可能なウォームホール（リングホール）が、特徴的な二重同心輪状レンズ効果を生成することを主張すること。
• この二重輪パターンが一意に識別可能であり、他のいかなる既知の天体やレンズメカニズムでも再現できないことを示すこと。
• 特にダークエネルギーと加速膨張を含む現代宇宙論の文脈において、巨視的リングホールの物理的妥当性を評価すること。

提案手法

• 幾何学的パラメータ（a, b, r, φ₁, φ₂）と3次元ユークリッド空間への埋め込みを用いて、静的なトロイダル対称リングホールの計量を導出する。
• 外側表面付近の光線は拡散（発散レンズ）し、内側表面付近の光線は収束（収束レンズ）するため、二重の明著な輪が生成されることを示すレンズ効果の分析。
• 式（3）の線素およびその時間依存型（7）を用いて、静的および動的リングホールをモデル化し、口同士の相対運動を含む。
• リングホールの後方にある単一の発光源にレンズ効果条件を適用し、画像が二重の同心輪状の明るい輪として形成されることを示す。
• 量子場理論と宇宙の加速膨張を用いて巨視的リングホールの安定性を評価し、特異なエネルギーの降着と共動的膨張が、量子不安定性を防ぐと主張する。
• 観測されたハッブル画像と理論的予測を比較し、二重輪の解像度と明瞭さが、リングホールモデルを支持している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2008年のハッブル二重エインシュタイン輪郭は、三つの銀河が一直線に並ぶという標準的重力レンズ効果とどのように区別できるか？
• RQ2 トロイダル対称性を持つリングホールは、他の天体では再現できない一意のレンズ効果を生成するか？
• RQ3 リングホールの内側および外側のトロイダルな喉部のレンズ効果はどのようなもので、それが二重の同心輪をどのように生成するか？
• RQ4 加速する宇宙において、巨視的リングホールは、時空的ホライズン付近での粒子生成などの量子不安定性を避けて安定を保てるか？
• RQ5 リングホールの口同士の相対運動がレンズ像に与える影響は何か？また、観測された輪の解像度にどのような含意があるか？

主な発見

• トロイダル対称性を持つリングホールは、外側表面で発散レンズ効果、内側表面で収束レンズ効果を示し、二重の同心輪状のレンズ像を生成する。
• この二重輪の特徴は一意的であり、球対称なウォームホールや質量を持つ銀河を含め、いかなる既知の天体でも再現できない。
• SDSSJ0946+1006の観測されたハッブル画像は、静的なリングホールが我々の宇宙に存在する場合に予測される、解像度の高い同心輪と一致しており、タイムマシンや動的系ではない。
• リングホールの口同士の相対運動があると、輪が背景の光り輝く領域にぼやけるが、観測された明確さは静的配置を支持している。
• 加速膨張と特異エネルギーの降着により、巨視的リングホールは安定化され、それによって本来の量子不安定性が回避される。
• 標準レンズ効果に必要な極めて稀な三重銀河の一致よりも、リングホールモデルがより説得力のある説明である。