Първата минута на Вселената може да се наблюдава с гравитационни вълни

Ваня Милева Последна промяна на 22 януари 2024 в 00:00 3424 0

Това е JADES-GS-z13-0 (червено отместване z~13.2) - най-близкия обект до Големия взрив.

Кредит NASA, ESA, CSA, and STScI, M. Zamani (ESA/Webb), L. Hustak (STScI). Science: B. Robertson (UCSC), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (Hertfordshire), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), and the JADES Collaboration

Това е JADES-GS-z13-0 (червено отместване z~13.2) - най-близкия обект до Големия взрив.

Когато гледате обекти във Вселената с телескоп, вие поглеждате и назад във времето, защото светлината от тези обекти се движи със скоростта на светлината (300 000 км/сек) и следователно е нужен известен период от време, за да достигне до нас. Ако погледнете слънцето, виждате слънцето такова, каквото е било преди осем минути, ако погледнете галактиката Андромеда, вие гледате повече от два милиона години в миналото, ако погледнете JADES-GS-z13-0е, вие гледате не по-малко от 13,576 милиарда години назад във времето.

Това прави JADES-GS-z13-0 (червено отместване z~13.2, вижте снимката по-горе) най-близкия обект до Големия взрив. Но това не е така, защото най-старата светлина е от космическото микровълново фоново лъчение, което датира от 380 000 години след Големия взрив, така че от преди малко под 13,8 милиарда години червеното отместване на това лъчение е z~1100.

Това прави космическо микровълново фоново лъчение или съкратено CMB (Cosmic microwave background) светлината, която е най-близо до Големия взрив. Светлината се състои от фотони и ние наистина не можем да ги наблюдаваме от периода преди 380 000 години след Големия взрив, моментът, наречен повърхност на последното разсейване, когато гравитацията на материята е отстъпила на налягането на радиацията.

Но изглежда има друга възможност за откриване на сигнали много скоро след Големия взрив, дори до първата секунда.

Ришав Рошан (Rishav Roshan) и Греъм Уайт (Graham White) от Университета на Саутхемптън са изчислили, че първичните, създадените в тази първа секунда гравитационни вълни трябва да са откриваеми и сега да пътуват през Вселената като гигантски космически вълни.

В ранните моменти от формирането на Вселената пространството е било непрозрачно, защото Вселената е била пълна с йонизиран газ и електромагнитното лъчение не е могло да проникне. Именно тази бариера Рошан и Уайт смятат, че могат да пробият.

В тяхната статия, публикувана на сървъра за препринти arXiv, те обсъждат три основни стратегии за откриване на гравитационни вълни:

  • пулсарни времеви матрици (PTA),
  • астрометрия и
  • интерферометрия.

Техниките са подобни и всички разчитат на гравитационни вълни, нарушаващи пространството между елементите на системата. В случая на интерферометъра, смущението на пространството между оптиката на системата разкрива гравитационните вълни. В пулсарните матрици вариацията във времената на импулсите от известни пулсарни системи издава тяхното присъствие, а с астрометричната техника малки промени в ъгловата скорост на целевия обект разкриват наличието на вълните.

Възможни източници на гравитационни вълни от космически фазов преход от първи ред. Кредит: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.04388

Гравитационните вълни са наблюдавани много пъти, първият път на 15 септември 2015 г. с детекторите LIGO-Virgo, но те винаги са включвали гравитационни вълни от сблъскващи се черни дупки или неутронни звезди.

Гравитационните вълни, произведени от Големия взрив, никога не са били наблюдавани, но Рошан и Уайт смятат, че на теория би трябвало да са възможни.

От откриването си гравитационните вълни предоставят безценна информация за събития в далечните краища на Вселената. Сега изглежда, че те могат да бъдат използвани и за разкриване на някои от загадките не само в пространството, но и във времето. За да ни даде възможност да разберем по-пълно Вселената отвъд Стандартния модел - изглежда, че гравитационните вълни държат ключа.

Справка: Rishav Roshan et al, Using gravitational waves to see the first second of the Universe, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.04388

Източник: Gravitational waves could show us the first minute of the universe, Mark Thompson, Universe Today

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !