ระลอกคลื่นในอวกาศสามารถอธิบายความลึกลับว่าทำไมจักรวาลถึงมีอยู่จริง

Pin
Send
Share
Send

การศึกษาใหม่อาจช่วยตอบปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดข้อหนึ่งของจักรวาล: ทำไมจึงมีความสำคัญมากกว่าปฏิสสาร ในทางกลับกันคำตอบนั้นสามารถอธิบายได้ว่าทำไมทุกอย่างตั้งแต่อะตอมจนถึงหลุมดำจึงมีอยู่

หลายพันล้านปีก่อนไม่นานหลังจากบิ๊กแบงจักรวาลเงินเฟ้อขยายเมล็ดพันธุ์เล็ก ๆ ในจักรวาลของเราและเปลี่ยนพลังงานให้เป็นสสาร นักฟิสิกส์คิดว่าอัตราเงินเฟ้อในขั้นต้นสร้างจำนวนสสารและปฏิสสารเท่ากันซึ่งทำลายซึ่งกันและกันเมื่อสัมผัสกัน แต่ก็มีบางสิ่งเกิดขึ้นที่ทำให้เครื่องชั่งเอียงไปทางวัตถุเพื่อให้ทุกสิ่งที่เราสามารถมองเห็นและสัมผัสได้เกิดขึ้น - และการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าคำอธิบายนั้นซ่อนอยู่ในระลอกคลื่นเล็กน้อยในอวกาศ

“ ถ้าคุณเพิ่งเริ่มต้นด้วยสสารและปฏิสสารที่เท่ากันคุณก็จะไม่มีอะไรเลย” เพราะแอนทายแมทเทอร์และสสารนั้นมีค่าเท่ากัน แต่ตรงกันข้ามตรงกันข้าม Jeff Dror นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกล่าว , Berkeley และนักวิจัยฟิสิกส์ที่ Lawrence Berkeley National Laboratory "ทุกอย่างจะทำลายล้าง"

เห็นได้ชัดว่าทุกอย่างไม่ได้ทำลาย แต่นักวิจัยไม่แน่ใจว่าทำไม คำตอบอาจเกี่ยวข้องกับอนุภาคมูลฐานแปลก ๆ ที่รู้จักกันในชื่อนิวตริโนซึ่งไม่มีประจุไฟฟ้าและสามารถทำหน้าที่เป็นสสารหรือปฏิสสาร

แนวคิดหนึ่งคือประมาณหนึ่งล้านปีหลังจากบิกแบงจักรวาลเย็นลงและได้รับการเปลี่ยนสถานะเป็นเหตุการณ์คล้ายกับวิธีที่น้ำเดือดเปลี่ยนของเหลวเป็นก๊าซ การเปลี่ยนเฟสนี้ทำให้นิวตริโนสลายตัวเพื่อสร้างสสารมากกว่าปฏิสสารโดยบางส่วน "ขนาดเล็กจำนวนเล็กน้อย" Dror กล่าว แต่ "ไม่มีวิธีที่ง่ายมาก - หรือเกือบวิธีใด ๆ ในการสำรวจและทำความเข้าใจว่ามันเกิดขึ้นจริงในเอกภพยุคแรก ๆ "

แต่ Dror และทีมของเขาผ่านแบบจำลองเชิงทฤษฎีและการคำนวณหาวิธีที่เราอาจเห็นการเปลี่ยนแปลงในระยะนี้ พวกเขาเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะสร้างพลังงานที่ยาวและบางมากซึ่งเรียกว่า "สตริงของจักรวาล" ซึ่งยังคงแพร่กระจายไปทั่วจักรวาล

Dror และทีมของเขาตระหนักดีว่าสตริงของจักรวาลเหล่านี้น่าจะสร้างระลอกคลื่นน้อยมากในอวกาศซึ่งเรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วง ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเหล่านี้และเราสามารถค้นพบว่าทฤษฎีนี้เป็นจริงหรือไม่

คลื่นความโน้มถ่วงที่รุนแรงที่สุดในจักรวาลของเราเกิดขึ้นเมื่อมีการระเบิดของซุปเปอร์โนวาหรือดาวฤกษ์ เมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่สองดวงโคจรรอบกันและกัน หรือเมื่อหลุมดำสองแห่งรวมกันตามข้อมูลของนาซ่า แต่คลื่นความโน้มถ่วงที่เสนอซึ่งเกิดจากสายของจักรวาลน่าจะดีกว่าที่เคยตรวจพบมาก่อน

อย่างไรก็ตามเมื่อทีมจำลองการเปลี่ยนสถานะของสมมติฐานนี้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นในช่วงการเปลี่ยนผ่านนี้พวกเขาค้นพบที่ให้กำลังใจ: ในทุกกรณีสตริงของจักรวาลจะสร้างคลื่นความโน้มถ่วงที่สามารถตรวจจับได้โดยหอสังเกตการณ์ในอนาคต เสาอากาศเลเซอร์อวกาศขององค์การอวกาศแห่งยุโรป (LISA) และเสนอผู้สังเกตบิ๊กแบงและสำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น Deci-hertz Interferometer Graferational คลื่นหอดูดาว (DECIGO)

“ หากสายการผลิตเหล่านี้มีพลังงานสูงพอเพียงพวกมันจะสร้างคลื่นความโน้มถ่วงที่สามารถตรวจจับได้โดยหอสังเกตการณ์ที่วางแผนไว้” Tanmay Vachaspati นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษากล่าว

การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวันที่ 28 มกราคมในวารสาร Physical Review Letters

หมายเหตุจากบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อแก้ไของค์กรที่รับผิดชอบ LISA ดำเนินการโดยองค์การอวกาศยุโรปไม่ใช่องค์การนาซ่าซึ่งเป็นผู้ทำงานร่วมกันในโครงการ

Pin
Send
Share
Send