Gibt es sie, gibt es sie nicht – und was steckt hinter den theoretischen Brücken, die zwei Punkte der Raumzeit miteinander verbinden? Klar ist: Bislang fehlte ein klarer wissenschaftlicher Beweis für die Existenz von Wurmlöchern, die erstmals 1916 durch den Physiker Ludwig Flamm beschrieben wurden.

Die Idee eines Tunnels, der bildlich gesprochen Raum- und sogar Zeitreisen ermöglichen könnte, wurde in den 1930er-Jahren von Albert Einstein und Nathan Rosen im Rahmen ihrer Untersuchungen zur Gravitationsfeldgleichung wieder aufgegriffen. Ihre These: Schwarze und weiße Löcher werden durch Wurmlöcher miteinander verbunden. So weit die Theorie – in der Praxis jedoch ließen sich Wurmlöcher und schwarze Löcher bislang nicht voneinander unterschieden.

Bis jetzt, denn ein Team von Physiker:innen der Universität Sofia entwickelte ein Modell, durch das ebendiese Unterscheidung möglich sein könnte. Die Wissenschaftler:innen untersuchten ein hypothetisches statisches und durchquerbares Wurmloch. Sie simulierten das Licht, das direkt von der das Wurmloch umgebenden Scheibe emittiert wurde, und analysierten seine Polarisation. Anschließend erstellten die Forscher:innen ein Bild dieses polarisierten Lichts sowie indirekte Bilder des Wurmlochs mit polarisiertem Licht.

Beim Vergleich des direkten Wurmlochbildes mit einem Bild, das das polarisierte Licht der ein schwarzes Loch umgebenden Scheibe zeigte, stellte das Team fest, dass diese Aufnahmen fast identisch waren, wobei sich die Polarisationsintensität und -richtung um weniger als vier Prozent unterschieden.

„Die indirekten Bilder waren jedoch unterscheidbar – die Polarisationsmuster waren ähnlich, aber die beobachtbaren Radien der Objekte waren erheblich unterschiedlich“, heißt es in einem Beitrag im Wissenschaftsmagazin Physics. „Die Polarisationsintensitäten von Wurmlöchern waren in den indirekten Bildern ebenfalls um eine Größenordnung größer als die von schwarzen Löchern.“

Was bedeuten diese Erkenntnisse nun für die Wissenschaft? Der Logik zufolge könnte etwa das massive schwarze Loch in der 2019 entdeckten Riesengalaxie M87 ein Wurmloch sein. „Tatsächlich könnten überall Wurmlöcher am Ende von schwarzen Löchern lauern, und wir hätten keine einfache Möglichkeit, es zu wissen“, so eine Einschätzung von Autor Mike McRae für das Portal Sciencealert.

In einem nächsten Schritt will das Forschungsteam nach weiteren Signalen suchen, die bei der Unterscheidung von schwarzen Löchern und Wurmlöchern helfen könnten, dabei aber nicht die genauen Beobachtungen erfordern, die für die Erkennung der Polarisationseffekte erforderlich sind. Einige der Messungen erfordern demnach ein Maß an Präzision, das herkömmliche Teleskope nicht erreichen können.

Auch Autor McRae beschreibt eine denkbare Option: „Würden wir ein Wurmloch im perfekten Winkel entdecken, würde die Signatur des Lichts, das durch den klaffenden Eingang zu uns gelangt, noch weiter verstärkt, sodass wir einen deutlicheren Hinweis auf ein Tor durch die Sterne und darüber hinaus erhalten würden. Weitere Modellierungen könnten andere Merkmale von Lichtwellen aufdecken, die dazu beitragen, Wurmlöcher am Nachthimmel zu erkennen, ohne dass dafür Linsen oder perfekte Winkel erforderlich sind.“