Vlnky v štruktúre vesmíru môžu odhaliť začiatok času

Numerická simulácia spájania neutrónových hviezd za vzniku čiernej diery, pričom ich akrečné disky interagujú a vytvárajú elektromagnetické vlny. Poďakovanie: L. Rezolla (AEI) & M. Koppitz (AEI & Zuse-Institut Berlin)

Vedci pokročili v objavovaní toho, ako využiť vlnenie v časopriestore známe ako gravitačné vlny, aby sa vrátili na začiatok všetkého, čo poznáme. Výskumníci tvrdia, že môžu lepšie pochopiť stav vesmíru krátko po Veľkom tresku, keď sa naučia, ako tieto vlnky v štruktúre vesmíru prúdia cez planéty a medzigalaktický plyn.


„Nevidíme raný vesmír priamo, ale možno to môžeme vidieť nepriamo, ak sa pozrieme na to, ako gravitačné vlny z tej doby ovplyvňujú hmotu a žiarenie, ktoré dnes môžeme pozorovať.“ Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Garg je postgraduálnym študentom v Princetonskom programe fyziky plazmy so sídlom v Princetonskom laboratóriu fyziky plazmy (PPPL) Ministerstva energetiky USA (DOE).

Garg a jeho poradca Elijah Dodin, ktorý je pridružený k Princetonskej univerzite aj PPPL, upravili techniku ​​zo svojho výskumu v r. Energia fúzie, proces, ktorý generuje energiu pre slnko a hviezdy, ktorý vedci vyvíjajú na výrobu elektriny na Zemi bez emisií skleníkových plynov alebo produkcie rádioaktívneho odpadu s dlhou životnosťou. Vedci v oblasti fúzie vypočítali ako Elektromagnetické vlny Pohybujú sa plazmou, elektróny polievka atómové jadrá že palivové fúzne zariadenia známe ako tokamak a hviezdy.

Ukazuje sa, že tento proces je podobný pohybu gravitačných vĺn hmotou. „Nastavili sme stroje plazmových vĺn, aby pracovali na probléme gravitačných vĺn,“ povedal Garg.

Gravitačné vlny, ktoré prvýkrát predpovedal Albert Einstein v roku 1916 ako výsledok jeho teórie relativity, sú poruchy v r. Voľný čas v dôsledku pohybu vysoko hustých telies. Cestujú rýchlosťou svetla a prvýkrát ich v roku 2015 zachytilo Laser Gravitational-Wave Observatory (LIGO) prostredníctvom detektorov v štáte Washington a Louisiana.

Garg a Doden vytvorili vzorce, ktoré by teoreticky mohli fungovať gravitačné vlny Odhaliť skryté vlastnosti nebeských telies, ako sú hviezdy vzdialené mnoho svetelných rokov. Keď vlny prúdia hmotou, vytvárajú svetlo, ktorého vlastnosti závisia od hustoty materiálu.

Fyzik môže analyzovať toto svetlo a objaviť vlastnosti okolo hviezdy vzdialenej milióny svetelných rokov. Táto technológia by tiež mohla viesť k objavom o rozbití neutrónových hviezd a čiernych dier, extrémne hustých zvyškov umierajúcich hviezd. Môžu dokonca odhaliť informácie o tom, čo sa dialo počas Veľkého tresku a úplne prvých okamihoch nášho vesmíru.

Pátranie začalo bez akéhokoľvek pochopenia jeho významu. „Myslel som si, že to bude malý šesťmesačný projekt pre postgraduálneho študenta, ktorý bude zahŕňať riešenie jednoduchého príkazu,“ povedal Dowden. „Ale keď sme sa začali hlbšie ponoriť do témy, uvedomili sme si, že o probléme vieme len veľmi málo a mohli by sme tu urobiť nejakú základnú teoretickú prácu.“

Vedci teraz plánujú použiť túto techniku ​​na analýzu údajov v blízkej budúcnosti. „Teraz máme nejaké vzorce, ale získanie zmysluplných výsledkov si bude vyžadovať trochu viac práce,“ povedal Garg.

viac informácií:
Deepen Garg a kol., Vzory gravitačných vĺn v hmote, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (2022). DOI: 10.1088/1475-7516/2022/08/017

citát: Vlnky v látke vesmíru môžu odhaliť začiatok času (2023, 20. januára) Získané 20. januára 2023 z https://phys.org/news/2023-01-ripples-fabric-universe-reveal.html

Tento dokument podlieha autorským právam. Okrem akéhokoľvek poctivého obchodovania za účelom súkromného štúdia alebo výskumu nesmie byť žiadna časť reprodukovaná bez písomného súhlasu. Obsah je poskytovaný len na informačné účely.

READ  Nájdenie najsľubnejších známok života na inej planéte, s láskavým dovolením Jamesa Webba

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *