Астрофізики імітують мікроскопічні скупчення з Великого вибуху

Найперші моменти Всесвіту можна реконструювати математично, хоча їх неможливо спостерігати безпосередньо.

Про це розповідають в Геттінгенському університеті.

Фізики з Геттінгенського та Оклендського університетів (Нова Зеландія) значно покращили здатність складних комп′ютерних моделювань для опису цієї ранньої епохи. Вони виявили, що складна мережа структур може сформуватися впродовж першої трильйонної долі секунди після Великого вибуху. Поведінка цих об′єктів імітує розподіл галактик у сучасному Всесвіті. Однак, на відміну від сьогоднішнього дня, ці початкові структури мікроскопічно малі. Типові грудочки мають масу всього кілька грамів і вміщуються в обсяги, значно менші за сучасні елементарні частинки. Результати дослідження були опубліковані в журналі "Physical Review D".

Дослідники змогли спостерігати за розвитком регіонів з більшою щільністю, які утримуються разом за рахунок власної гравітації. "Фізичний простір, представлений нашою симуляцією, помістився б в одному протоні мільйон разів", - говорить професор Йенс Німейер, керівник Групи астрофізичної космології в Університеті Геттінгена. "Це, певно, найбільше моделювання найменшої області Всесвіту, яке було проведено до цього часу". Ці моделювання дозволяють розрахувати більш точні прогнози властивостей цих залишків з самого початку Всесвіту.

Незважаючи на те, що модельовані комп′ютером структури були б дуже недовговічними і, зрештою, "випарувалися" б на стандартні елементарні частинки, сліди цієї екстремальної ранньої фази можуть бути виявлені в майбутніх експериментах. "Формування таких структур, а також їх рухи та взаємодії, повинні були створювати фоновий шум гравітаційних хвиль", - говорить Бенедикт Еггмейєр, аспірант групи Німейєра та перший автор дослідження. "За допомогою нашого моделювання ми можемо розрахувати силу цього сигналу гравітаційних хвиль, який може бути виміряним у майбутньому".

Також можна припустити, що при колапсі цих структур могли б утворюватися крихітні чорні діри. Якщо це станеться, вони б мали помітні наслідки сьогодні або утворити частину таємничої темної матерії у Всесвіті. "З іншого боку, - говорить професор Істер, - якщо моделювання передбачають утворення чорних дір, і ми їх не бачимо, тоді ми знайдемо новий спосіб випробувати моделі Всесвіту у немовлячому віці".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.