Uusi tutkimus voi auttaa vastaamaan yhteen maailmankaikkeuden suurimmista mysteereistä: Miksi aineella on enemmän kuin antimateria? Tämä vastaus puolestaan voisi selittää miksi kaiken atomista mustisiin aukkoihin on olemassa.
Miljardeja vuosia sitten, pian Ison räjähdyksen jälkeen, kosminen inflaatio venytti maailmankaikkeuden pieniä siemeniä ja muutti energian aineeksi. Fyysikkojen mielestä inflaatio loi alun perin saman määrän ainetta ja antimateriaa, jotka tuhoavat toisiaan kosketuksessa. Mutta sitten tapahtui jotain, joka kallisti asteikot aineen hyväksi antaen kaiken, mitä näemme ja koskettaa, olemassaolon - ja uusi tutkimus viittaa siihen, että selitys on piilossa hyvin vähäisissä aalto-aalloissa.
"Jos aloitat vain samanarvoisella aineen ja antimateriaalin komponentilla, niin sinulla ei vain ole mitään", koska antimaterialla ja aineella on sama, mutta vastakkainen varaus, sanoi johtavan tutkimuksen kirjoittaja Jeff Dror, tutkijatohtori Kalifornian yliopistossa. , Berkeley, ja fysiikan tutkija Lawrence Berkeleyn kansallisessa laboratoriossa. "Kaikki vain tuhoaa."
Kaikki ei selvästikään tuhoutunut, mutta tutkijat ovat epävarmoja miksi. Vastaus voi koskea hyvin omituisia alkuainehiukkasia, joita kutsutaan neutriinoiksi, joilla ei ole sähkövarausta ja jotka voivat toimia joko aineena tai antimateriaalina.
Yksi ajatus on, että noin miljoona vuotta suuren räjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus jäähtyi ja tapahtui vaihemuutos, tapahtuma, joka on samanlainen kuin kiehuva vesi muuttuu nesteestä kaasuksi. Tämä vaihemuutos sai aikaan pienen, pienen määrän aiheuttaman hajoavien neutriinojen luomisen enemmän ainetta kuin antimateriaa, Dror sanoi. Mutta "ei ole olemassa mitään hyvin yksinkertaisia tapoja - tai melkein mitään tapoja - koettaa ja ymmärtää, tapahtuiko se todella varhaisessa maailmankaikkeudessa".
Mutta Dror ja hänen tiiminsä keksivät teoreettisten mallien ja laskelmien avulla tavan, jolla voisimme nähdä tämän vaihesiirtymän. He ehdottivat, että muutos olisi luonut erittäin pitkät ja erittäin ohuet energian säikeet, nimeltään "kosmiset jouset", jotka edelleen tunkeutuvat maailmankaikkeuteen.
Dror ja hänen tiiminsä tajusivat, että nämä kosmiset jouset aiheuttaisivat todennäköisesti hyvin vähäisiä väreilyjä avaruusajassa, joita kutsutaan painovoima-aaltoiksi. Tunnista nämä painovoima-aallot, ja voimme selvittää, onko tämä teoria totta.
Universumin voimakkaimmat painovoima-aallot esiintyvät, kun tapahtuu supernova tai tähti räjähdys; kun kaksi suurta tähteä kiertävät toisiaan; tai kun kaksi mustaa reikää sulautuvat, NASA: n mukaan. Mutta ehdotetut painovoima-aallot, jotka aiheuttavat kosmiset jouset, olisivat paljon ohuempia kuin instrumentit, jotka instrumentit ovat aiemmin havainneet.
Kuitenkin, kun ryhmä mallitsi tämän hypoteettisen vaihesiirtymän erilaisissa lämpötilaolosuhteissa, joita olisi voinut tapahtua tämän vaihesiirtymän aikana, he tekivät rohkaisevan löytön: Kaikissa tapauksissa kosmiset jouset tekisivät painovoima-aaltoja, jotka tulevat havainnoitavissa tulevissa observatorioissa, kuten Euroopan avaruusjärjestön laseranterferometriavaruuden antenni (LISA) ja ehdotettu Big Bang Observer ja Japanin ilmailu- ja avaruustutkimusviraston Deci-Hertz -interferometrin gravitaatioaalto observatorio (DECIGO).
"Jos nämä jouset tuotetaan riittävän suurilla energiaasteikoilla, ne todella tuottavat painovoima-aaltoja, jotka suunnitellut observatoriat voivat havaita", kertoi Live Science: lle Arizona State Universityn teoreettinen fyysikko Tanmay Vachaspati, joka ei ollut osa tutkimusta.
Tulokset julkaistiin 28. tammikuuta lehdessä Physical Review Letters.
Toimittajan huomautus: Tämä tarina päivitettiin LISA: stä vastaavien organisaatioiden korjaamiseksi. Sitä johtaa Euroopan avaruusjärjestö, ei NASA, joka on yhteistyökumppani hankkeessa.
