Czas e-biznesu

Wszystkie najświeższe informacje o Polsce z Czasu e Biznesu.

Fale w czasoprzestrzeni mogą faktycznie ujawnić, kiedy zaczął się czas: ScienceAlert

Fale w czasoprzestrzeni mogą faktycznie ujawnić, kiedy zaczął się czas: ScienceAlert

Rozpiętość fale grawitacyjne Poprzez materię można wykryć zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane przez wielka eksplozja.

Dwóch fizyków plazmy wykorzystało propagację fal elektromagnetycznych w plazmie jako analogię do fal grawitacyjnych i stworzyło zestaw równań opisujących, czego należy szukać, gdy fale grawitacyjne przemieszczają się przez gwiazdy i gazy w głębi kosmosu.

Znaki te mogą ujawnić nieuchwytne fale grawitacyjne przemieszczające się w przestrzeni poza naszą wąską zdolnością ich wykrycia – gigantyczne fale o niskiej częstotliwości wytwarzane przez masowe zderzenie. czarne dziurymniejszy rezonans spowodowany orbitowaniem układów podwójnych białych karłów i kolosalny rezonans rozszerzania się Wszechświata zaledwie ułamki sekundy po Wielkim Wybuchu.

„Nie możemy bezpośrednio zobaczyć wczesnego Wszechświata, ale być może uda nam się to zobaczyć pośrednio, jeśli przyjrzymy się, jak fale grawitacyjne z tamtego czasu wpływają na materię i promieniowanie, które możemy dziś obserwować”. mówi fizyk Deepin Garg z Uniwersytetu Princeton.

Fale grawitacyjne, które powstały w wyniku zderzenia dwóch czarnych dziur o masie gwiazdowej, były pierwszymi odkryte przez ludzi w 2015 rokuW odległości 1,4 miliarda lat świetlnych. Einstein jako pierwszy przewidział, że fale grawitacyjne są rodzajem zmarszczek w stawie: sama czasoprzestrzeń rozciąga się i kurczy w wyniku perturbacji grawitacyjnych spowodowanych przez masowe zdarzenie.

Zatem instrumentem, który wykrył te fale, nie był teleskop, ale precyzyjny układ laserów i luster, które oddziałują z zakrzywieniem czasoprzestrzeni, tworząc wzór, który naukowcy mogą rozszyfrować, aby scharakteryzować źródło fal grawitacyjnych. Ale technologia jest ograniczona: obecnie jesteśmy w stanie wykryć tylko fale grawitacyjne w gromadzie gwiazd- Czarna dziura I gwiazda neutronowa układ kolizyjny.

Inne źródła fal grawitacyjnych wielowyznaniowe, ale na razie – i być może tylko – poza zasięgiem. Ale Garg i jego kolega, fizyk Ilya Dodin z Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton, zdali sobie sprawę w trakcie swoich badań nad syntezą plazmy, że może istnieć inny sposób zobaczenia tych obecnie ukrytych fal.

READ  NASA odkrywa na powierzchni Księżyca kratery z przyjemną pogodą, w których ludzie mogą żyć i pracować

Synteza plazmy może pewnego dnia stać się alternatywnym, czystym źródłem energii do zasilania świata, ale wciąż ma przed sobą długą drogę. Naukowcy potrzebują szczegółowego modelu opisującego sposób, w jaki fale elektromagnetyczne przechodzą przez plazmę. I okazuje się, że musi to być bardzo podobne do tego, jak fale grawitacyjne poruszają się w materii.

„Uruchomiliśmy maszyny plazmowe do pracy na fala grawitacyjna problem,” Garga wyjaśnia.

Zgodnie z pracą pary, propagacja fal grawitacyjnych przez materię powinna generować wykrywalny sygnał – na przykład zmiany w świetle wytwarzanym przez gwiazdy lub w ogromnych obłokach gazu w pustkach międzygwiezdnych.

Mogłoby to nie tylko wykryć fale grawitacyjne, które obecnie przekraczają nasze możliwości wykrywania, ale także dać naukowcom nowe narzędzie do badania gwiazd. Na przykład właściwości sygnału świetlnego generowanego przez fale grawitacyjne w gwiazdach mogą się zmieniać w zależności od wewnętrznej struktury i gęstości gwiazdy.

Ponieważ tak trudno jest dostrzec wewnętrzne sztuczki gwiazd, fale grawitacyjne mogą być potężnym nowym narzędziem w tej dziedzinie astronomicznego arsenału. Prace zespołu mogą być również przydatne w przypadku zdarzeń związanych z falami grawitacyjnymi, które możemy wykryć: łączenia się czarnych dziur o masie gwiazdowej i gwiazd neutronowych.

Innymi słowy, wydaje się, że para nakreśliła coś, co może okazać się nowym, wielofunkcyjnym i niezbędnym sposobem rozumienia wszechświata. W następnym kroku, jak mówią, użyjesz go do próby przeanalizowania niektórych rzeczywistych danych.

„Myślałem, że będzie to mały sześciomiesięczny projekt dla studenta, który będzie wymagał rozwiązania prostego polecenia” – mówi Dodin. „Ale kiedy zaczęliśmy zagłębiać się w ten temat, zdaliśmy sobie sprawę, że bardzo niewiele wiadomo na temat problemu i możemy tutaj wykonać podstawową pracę teoretyczną”.

Badania opublikowane w Journal of Cosmology and Astroarticle Physics.