我院理论物理研究中心周孝严教授课题组与韩国国立釜山大学Dong-han Yeom教授合作，在可穿越虫洞的动力学稳定性研究方面取得重要进展。相关成果以《Dynamics of Bronnikov-Ellis wormhole with double-null simulation》（DOI: 10.1088/1475-7516/2025/08/012）为题，发表在国际知名期刊《Journal of Cosmology and Astroparticle Physics》（中科院物理学大类二区，影响因子5.3），为理解可穿越虫洞的结构稳定性机制提供了新的理论参考。论文第一作者为2023级硕士研究生徐安源于2024年暑假赴釜山大学展开此项研究，第二作者为周孝严教授，通讯作者为Dong-han Yeom教授。
可穿越虫洞作为广义相对论框架下预言的一种特殊天体，具有一个狭窄的通道，即“喉部”，可充当桥梁连接两个遥远的时空区域。其结构维持通常需要引入违反零能量条件的奇异物质。这一特性使得其动力学稳定性问题受到广泛关注。理解不同扰动条件下可穿越虫洞结构的演化现象，对于推动相关理论物理和数值模拟方法的发展具有重要意义。
本研究聚焦于经典的Bronnikov-Ellis（BE）虫洞模型，基于双类光（double-null）坐标形式下，构建了数值模拟框架，从动力学角度系统研究了不同类型扰动对虫洞结构的影响。该模型中的喉部依赖phantom场来维持，而phantom场的奇异属性也为虫洞时空带来了潜在的不稳定因素。
通过数值模拟，研究团队发现：正常标量场脉冲扰动会导致虫洞结构发生坍缩，最终形成史瓦西黑洞；phantom场脉冲则引发喉部的加速膨胀与分裂，演化为宇宙视界，从而使两个原本连接的时空区域彼此隔离。
进一步的研究还表明，尽管适当增加虫洞质量可在一定程度上延缓结构的不稳定演化，但不足以从根本上改变该虫洞最终的演化趋势。值得关注的是，当精确调控两类脉冲的入射时间，使其在虫洞内部发生碰撞时，能暂时稳定已处于分裂趋势的虫洞喉部。这一发现为延长虫洞结构的可穿越寿命提供了新思路。
此项工作展示了双类光坐标在处理强场动力学问题中的有效性，为后续研究包括带毛黑洞、玻色星等致密天体结构的演化和稳定性提供了可借鉴的方法路径。
本研究得到了江苏科技大学相关科研项目的支持。该成果不仅体现了我院在理论物理与数值模拟方向的持续探索与创新，也彰显了研究生在高水平科研训练中展现出的潜力与活力。