Maskhål - gäspande portar som teoretiskt kan ansluta avlägsna punkter i rymden - illustreras vanligtvis som gapande tyngdkraftsbrunnar förbundna med en smal tunnel.
Men deras exakta form har varit okänd.
Nu har emellertid en fysiker i Ryssland utvecklat en metod för att mäta formen på symmetriska maskhål - även om de inte har visat sig existera - baserat på hur föremålen kan påverka ljus och tyngdkraft.
I teorin kan genomskinliga maskhål eller fyrdimensionella portaler genom rymdtid fungera något så här: I ena änden skulle den oemotståndliga dragningen av ett svart hål suga materien i en tunnel ansluten i den andra änden till ett "vitt hål, "som skulle spottas ut på en plats långt borta från materialets ursprungspunkt i rum och tid, enligt Live Science: s systerwebbplats, Space.com. Även om forskare har observerat bevis på svarta hål i universum har vita hål aldrig hittats.
Maskhål (och möjligheten till interstellär resor som de föreslår) förblir således obevisade, även om Albert Einsteins teori om allmän relativitet lämnar utrymme för föremålens existens.
Men även om maskhål eller inte kan existera, vet forskare mycket om beteendet hos ljus och gravitationsvågor. Det senare är krusningar i rymden som virvlar runt massiva föremål som svarta hål.
En maskhålegenskap som kunde observeras, om än indirekt, är en rödförskjutning i ljuset nära objektet, säger den nya studien. (Redshifting är en minskning i frekvensen av ljusvåglängder när de reser bort från ett objekt, vilket resulterar i en förskjutning till den röda delen av spektrumet.)
Om du vet hur ljus runt ett potentiellt maskhål rödförskjuts kan du använda frekvenserna för gravitationsvågor, eller hur ofta de svänger, för att förutsäga den symmetriska maskhålens form, säger studieförfattaren Roman Konoplya. Han är docent vid Institute of Gravitation and Cosmology vid Peoples 'Friendship University of Ryssland (RUDN).
Vanligtvis arbetar forskare tvärtom och tittar på geometri för kända former för att beräkna hur ljus och tyngdkraft beter sig, sa Konoplya till Live Science i ett e-postmeddelande.
Det skulle finnas några metoder för att kontrollera rödskiftet nära ett potentiellt maskhål, sa Konoplya. Man skulle använda gravitationslinser eller böjning av ljusstrålar när de passerar genom massiva föremål - som, möjligen, maskhål. Denna linsning skulle mätas i dess effekter på svagt ljus som kommer från avlägsna stjärnor (eller på ljusare ljus från en närliggande stjärna "om vi är väldigt, mycket tur," sade Konoplya). En annan metod skulle mäta den elektromagnetiska strålningen nära maskhålen eftersom den lockar till sig mer material, förklarade han.
Tänk på ekvationen på detta sätt: Om du slår en trumma, kan beteendet hos ljudvågor som produceras av vibrationen i den spända huden avslöja trumman, berättade Jolyon Bloomfield, föreläsare i fysikavdelningen vid Massachusetts Institute of Technology, Live Vetenskap.
"Alla olika frekvenser - som berättar de olika vibrationslägena för den spända huden," sade Bloomfield. Samtidigt förfaller topparna och dalarna i dessa vibrationer gradvis i tid, vilket visar hur lägena "dämpas". Dessa två informationsbitar tillsammans kan hjälpa dig att definiera trummans form, sade Bloomfield.
"Det här dokumentet gör är samma sak för ett maskhål. Om vi faktiskt kan" lyssna "på förfallna frekvenser av svängning av ett maskhål med tillräcklig precision, kan vi dra slutsatsen till ormhålet genom spektrumet för frekvenser och hur snabbt de förfaller, förklarade han.
I sin ekvation tog Konoplya ett maskhål rödförskjutningsvärden och införlivade sedan kvantmekanik, eller fysiken för små subatomiska partiklar, för att uppskatta hur gravitationsrimpor i rymden skulle påverka maskhålets elektromagnetiska vågor. Därifrån konstruerade han en ekvation för att beräkna ett maskhåls geometriska form och massa, rapporterade han i studien.
Tekniken för att mäta gravitationsvågor har funnits endast sedan 2015, med introduktionen av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Nu försöker forskare att finjustera LIGO-mätningar, eftersom bättre data kan hjälpa forskare äntligen att avgöra om det finns exotiskt material i universum - materia som är gjorda av byggstenar till skillnad från normala atompartiklar. Det materialet kan stödja föremål som maskhål, sa Bloomfield till Live Science.
För tillfället är åtminstone maskhål bara teoretiska, så Konoplyas ekvation representerar inte några verkliga mätningar i verkligheten, skrev han i e-postmeddelandet. Och detektorer som LIGO mäter bara en frekvens av gravitationsvågor, medan du skulle behöva flera frekvenser för att förutsäga ett maskhålform, sa Konoplya.
"Från så dåliga data är det omöjligt att extrahera tillräckligt med information för en så komplex sak som en geometri för ett kompakt objekt," skrev Konoplya i e-postmeddelandet.
Framtida studier kan ge en ännu mer detaljerad bild av ett maskhål form och egenskaper, säger Konoplya.
"Våra resultat kan också tillämpas på roterande maskhål, förutsatt att de är symmetriska nog", tillade han.
Resultaten publicerades online 10 september i tidskriften Physics Letters B.
