Брижі у просторі-часі можуть дати підказки щодо відсутніх компонентів Всесвіту

3 / 1 / 2021 12:22
Брижі у просторі-часі можуть дати підказки щодо відсутніх компонентів Всесвіту - фото
Chris Henze/NASA

У нашій теорії Всесвіту є дещо невідповідне. Майже все сходиться, але є муха в космічному супі, піщинка в нескінченному сендвічі. Деякі вчені вважають, що винуватцем може бути гравітація, і що важковловимі брижі в тканині простору-часу можуть допомогти нам знайти відсутній шматочок.

Те, як це може працювати, викладено у новій роботі, співавтором якої є вчений з Чиказького університету. Опублікований в журналі "Physical Review D", метод залежить від пошуку таких бриж, які були зігнуті, подорожуючи крізь надмасивні чорні діри або великі галактики на шляху до Землі, розповідають у виші.

Біда в тому, що щось змушує Всесвіт не лише розширюватися, але з часом розширюватися все швидше і швидше -- і ніхто не знає, що це таке. (Пошук точних показників під постійними дебатами у космології).

Вчені запропонували всеможливі теорії щодо того, яким може бути зниклий шматочок. "Багато з них покладаються на зміну способу дії гравітації у великих масштабах", - сказав співавтор статті, стипендіат програми НАСА "Ейнштейн" по постдокторантурі в Інституті космологічної фізики Кавлі в Чиказькому університеті Хосе Марія Ескіага. "Тож, гравітаційні хвилі -- ідеальний вісник, щоб побачити ці можливі модифікації гравітації, якщо вони існують".

Гравітаційні хвилі -- це брижі в самій тканині простору-часу; з 2015 року людство має можливість уловлювати ці брижі за допомогою обсерваторій LIGO. Кожного разу, коли два масивно важких об′єкти стикаються де-небудь у Всесвіті, вони створюють брижі, які подорожують по космосу, несучи підпис того, що їх виробило -- можливо, зіткнення двох чорних дір або двох нейтронних зірок.

У своїй роботі Ескіага та співавтор Мігель Зумалакаррегі стверджують, що якби такі хвилі вдарили у надмасивну чорну діру або скупчення галактик на шляху до Землі, сигнатура бриж змінилася б. Якби була різниця в гравітації, порівняна за теорією Ейнштейна, докази були б вбудовані у цю сигнатуру.

Наприклад, однією з теорій щодо відсутнього шматочку Всесвіту є існування додаткової частинки. Така частинка, крім інших ефектів, генерує певний фон або «середовище» навколо великих об′єктів. Якщо б гравітаційна хвиля, що подорожує, вдарила в надмасивну чорну діру, вона породила б хвилі, які змішалися б із самою гравітаційною хвилею. Залежно від того, з чим вона зіткнулася, сигнатура гравітаційної хвилі може нести в собі "відлуння", інакше кажучи, відображатися з різким підйомом.

Новини за подібною темою:

"Це новий спосіб зондування сценаріїв, які раніше не можна було перевірити", - сказав Ескіага.

У їхній роботі викладено умови, за яких можна буде знайти такі ефекти у майбутніх даних. Наступний запуск LIGO запланований у 2022 році з оновленням, яке зробить детектори ще чутливішими, ніж вони вже є.

"Під час нашого останнього спостереження з LIGO ми бачили нову гравітаційну хвилю, яка зчитується кожні шість днів, що дивно. Але у всьому Всесвіті, як ми думаємо, вони насправді відбуваються що п’ять хвилин", - каже Ескіага. "Під час наступного оновлення ми змогли б побачити сотні таких подій на рік".

Збільшення кількості, за його словами, підвищує ймовірність того, що одна або декілька хвиль пройде через масивний об′єкт, і що вчені зможуть проаналізувати їх на наявність підказок про відсутні компоненти.

Зумалакаррегі, інший автор статті, -- вчений з Інституту гравітаційної фізики Макса Планка в Німеччині, а також Беркліського центру космологічної фізики при Національній лабораторії Лоуренса Берклі та Каліфорнійського університету в Берклі.

Їхня робота описана у журналі "Physical Review D" в статті "Лінзування гравітаційної хвилі поза загальною відносністю: двозаломлення, відлуння та тіні".

Читайте ще цікаві новини про космос.


Залишити свою думку:
Ваше і`мя:
Введіть число:    

Останні новини:

сьогодні:
неділя, 5 грудня:

всі новини


ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
30 листопада — 5 грудня в Києві проходять ярмарки

09:14, 30 листопада 2021 р.
30 листопада — 5 грудня в Києві проходять ярмарки
 
Сонце, ймовірно, є неврахованим джерелом води на Землі

07:11, 30 листопада 2021 р.
Сонце, ймовірно, є неврахованим джерелом води на Землі
 
Таємничі хмари можуть надати нові підказки щодо темної матерії

21:54, 1 грудня 2021 р.
Таємничі хмари можуть надати нові підказки щодо темної матерії
 
Виявлено найближчу до нас пару надмасивних чорних дір

20:26, 30 листопада 2021 р.
Виявлено найближчу до нас пару надмасивних чорних дір
 
Кожна п’ята галактика раннього Всесвіту все ще може бути прихо...

00:10, 29 листопада 2021 р.
Кожна п’ята галактика раннього Всесвіту все ще може бути прихо...
 
СХОЖІ НОВИНИ:
Вчені залучили машинне навчання для з’ясування руху чорних дір...

21:44, 11 листопада 2021 р.
Вчені залучили машинне навчання для з’ясування руху чорних дір...
 
Вчені виявили “цунамі” гравітаційних хвиль

20:25, 8 листопада 2021 р.
Вчені виявили “цунамі” гравітаційних хвиль
 
Новий детектор гравітаційних хвиль вловив можливий сигнал від...

21:49, 17 вересня 2021 р.
Новий детектор гравітаційних хвиль вловив можливий сигнал від...
 
Масиви синхронізації пульсарів наближають нас до виображення ч...

06:58, 15 вересня 2021 р.
Масиви синхронізації пульсарів наближають нас до виображення ч...
 
Полювання за "ієрархічними" чорними дірами

18:38, 27 липня 2021 р.
Полювання за "ієрархічними" чорними дірами
 
НОВИНИ ВІД ПАРТНЕРІВ:


Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie