近日，我院博士生郭森和导师梁恩维教授关于薄壳虫洞光学外观的研究取得新进展。虫洞是一种理论上存在的曲率时空结构，它连接了时空中的两个黑洞，可以用于实现超光速旅行或连接不同宇宙之间的空间。薄壳虫洞（Thin-shell wormhole）是一种虫洞的形态，它是爱因斯坦广义相对论中的一种解。薄壳虫洞的特点是在虫洞的两个端口之间存在一个薄壳层，这个薄壳层的存在可以使虫洞稳定，并且允许光纤通过虫洞而不会受到过大的引力或时空弯曲的影响。

根据目前EHT(事件视界望远镜)合作组的结果，黑洞作为一种特殊的致密星体，其光学外观包含了黑洞阴影和一个明亮的光子环。研究小组考虑在虫洞时空中的一个黑洞包含吸积盘，研究遥远的观测者可能看到的外观。他们发现，这将不同于一般的单独黑洞光学外观，薄壳虫洞的第一传递函数与黑洞的第一传递函数非常相似，说明虫洞图像包含了黑洞图像的特征；虫洞的第二传递函数呈现单调增加的趋势，单调部分前有不规则段，表明在得到的图像中存在“透镜带”，这不同于黑洞的透镜环特征。此外，虫洞场景中可以确定两个新的第三传递函数，导致观察者可以看到“光子环群”。这些发现强调了薄壳虫洞的光学外观作为未来虫洞探测的定性观测特征的潜力。通过研究直接发射、透镜带和光子环的不同特征和空间排列，我们有可能识别和表征天体物理观测中的虫洞。

研究成果以“Optical appearance of a thin-shell wormhole with a Hayward profile”为题被欧洲物理期刊《European Physical Journal C》接收发表。

论文作者：郭森（博士生）、李冠儒（硕士生）、梁恩维（通讯作者）

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-023-11842-y