Что-то не так в нашей теории Вселенной. Почти все верно, но есть ложка дегтя в космической бочке меда, песчинка в бесконечном бутерброде. Некоторые ученые думают, что виновник этого - гравитация, а тонкая рябь в ткани пространства-времени может помочь нам найти недостающий элемент.
В новой статье, опубликованной 21 декабря в Physical Review D, описывается метод, основанный на обнаружении таких искривленных волн при путешествии к Земле через сверхмассивные черные дыры или большие галактики. Проблема в том, что что-то заставляет Вселенную не только расширяться, но и делать это со временем все быстрее - и никто не знает, что это такое. (Поиск точной скорости - постоянная дискуссия в космологии).
Ученые предлагают всевозможные гипотезы, что может быть недостающей частью теории Вселенной.
«Итак, гравитационные волны - идеальный посланник, чтобы увидеть эти возможные модификации гравитации, если они существуют».
Соавтор статьи Хосе Мария Эсквиага, Калифорнийский университет, Чикаго
Гравитационные волны - это рябь в самой ткани пространства-времени; с 2015 года человечество могло уловить эту рябь с помощью обсерваторий LIGO. Каждый раз, когда два очень тяжелых объекта сталкиваются в каком-то месте Вселенной, они создают рябь, которая движется по космосу, неся сигнатуру того, что ее сотворило, - возможно, столкновения двух черных дыр или двух нейтронных звезд.
Иллюстрация смешивания волн и создания новой индивидуальной подписи Фото: Эскиага и Сумалакарреги
В статье Эсквиага и его соавтор Мигель Сумалакарреги утверждают, что если такие волны на своем пути к Земле ударяют по сверхмассивной черной дыре или скоплению галактик, сигнатура ряби изменится. Если бы, в сравнении с теорией Эйнштейна, была разница в гравитации, доказательство этого было бы в этой сигнатуре.
Например, одна из теорий недостающей части Вселенной - существование дополнительной частицы. Такая частица, среди прочего, создаст своего рода фон или «среду» вокруг больших объектов. Если бегущая гравитационная волна ударяется о сверхмассивную черную дыру, она генерирует волны, которые смешиваются с самой гравитационной волной. В зависимости от того, с чем она столкнется, сигнатура гравитационной волны может нести «эхо» или отображаться в зашифрованном виде.
«Это новый способ исследовать сценарии, которые раньше нельзя было проверить».
Хосе Мария Эсквиага.
В статье излагаются условия того, как найти такие эффекты в будущих данных. Следующий запуск LIGO запланирован на 2022 год с обновлением, чтобы сделать детекторы еще более чувствительными, чем сейсас.
«Во время нашего последнего сеанса наблюдений с помощью LIGO каждые шесть дней мы видели новое значение гравитационной волны, что удивительно. Но мы думаем, что во всей Вселенной они на самом деле происходят каждые пять минут. В следующем обновлении мы сможем увидеть их так много - сотни событий в год».
Хосе Мария Эсквиага.
По его словам, увеличение их числа повышает вероятность того, что одна или несколько волн пройдут через массивный объект и ученые смогут проанализировать их, чтобы найти ключи к отсутствующим компонентам Вселенной.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий