Μια νέα μελέτη μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος: Γιατί υπάρχει περισσότερο θέμα από την αντιύλη; Αυτή η απάντηση, με τη σειρά της, θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί όλα από τα άτομα σε μαύρες τρύπες υπάρχουν.
Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ο κοσμικός πληθωρισμός τεντωμένος τον μικροσκοπικό σπόρο του σύμπαντος μας και μεταμόρφωσε την ενέργεια σε ύλη. Οι φυσικοί πιστεύουν ότι ο πληθωρισμός αρχικά δημιούργησε την ίδια ποσότητα ύλης και αντιύλης, η οποία εξολοθρεύεται μεταξύ τους κατά την επαφή. Αλλά στη συνέχεια συνέβη κάτι που έριξε τις κλίμακες υπέρ της ύλης, επιτρέποντας ότι όλα μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε για να υπάρξει - και μια νέα μελέτη δείχνει ότι η εξήγηση είναι κρυμμένη σε πολύ μικρές κυματισμούς στο διάστημα.
"Εάν ξεκινήσετε απλά με μια ισότιμη συνιστώσα της ύλης και της αντιύλης, θα καταλήξετε απλά να μην έχετε τίποτα", επειδή η αντιύλη και η ύλη έχουν ίσες αλλά αντίθετες επιβαρύνσεις, δήλωσε ο επικεφαλής μελέτη Jeff Dror, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας , Berkeley και ερευνητής φυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley. "Τα πάντα θα εξαντληθούν."
Προφανώς, τα πάντα δεν εξοστρακίστηκαν, αλλά οι ερευνητές δεν είναι σίγουροι για ποιο λόγο. Η απάντηση μπορεί να περιλαμβάνει πολύ περίεργα στοιχειώδη σωματίδια γνωστά ως νετρίνα, τα οποία δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο και μπορούν να λειτουργήσουν ως ύλη ή αντιύλη.
Μια ιδέα είναι ότι περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια μετά το Big Bang, ο κόσμος ψύχθηκε και υπέστη μια μετάβαση φάσης, ένα γεγονός παρόμοιο με το πώς το βραστό νερό μετατρέπεται σε υγρό σε αέριο. Αυτή η αλλαγή φάσης ώθησε τα αποσυντιθέμενα νετρίνα να δημιουργήσουν περισσότερη ύλη από την αντιύλη από κάποια "μικρή, μικρή ποσότητα", δήλωσε ο Dror. Αλλά "δεν υπάρχουν πολύ απλοί τρόποι - ή σχεδόν καθόλου τρόποι - για να ερευνήσουμε και να καταλάβουμε αν συνέβη πραγματικά στο πρώιμο σύμπαν".
Αλλά ο Dror και η ομάδα του, μέσα από τα θεωρητικά μοντέλα και τους υπολογισμούς, κατάλαβα έναν τρόπο που θα μπορούσαμε να δούμε αυτή τη μετάβαση φάσης. Πρότειναν ότι η αλλαγή θα είχε δημιουργήσει εξαιρετικά μακρά και εξαιρετικά λεπτά νήματα ενέργειας που ονομάζονται "κοσμικές χορδές" που εξακολουθούν να διαπερνούν το σύμπαν.
Ο Dror και η ομάδα του συνειδητοποίησαν ότι αυτές οι κοσμικές χορδές πιθανότατα θα δημιουργούσαν πολύ μικρές κυματιστές στο χώρο-χρόνο που ονομάζονται βαρυτικά κύματα. Εντοπίστε αυτά τα κύματα βαρύτητας και μπορούμε να ανακαλύψουμε αν αυτή η θεωρία είναι αληθινή.
Τα ισχυρότερα κύματα βαρύτητας στο σύμπαν μας συμβαίνουν όταν συμβαίνει μια υπερκαινοφανή ή αστρική έκρηξη. όταν δύο μεγάλα αστέρια τροχίζουν ο ένας τον άλλο. ή όταν συγχωνεύονται δύο μαύρες τρύπες, σύμφωνα με τη NASA. Αλλά τα προτεινόμενα βαρυτικά κύματα που προκαλούνται από τις κοσμικές χορδές θα ήταν πολύ μικρότερα από αυτά που τα όργανα μας έχουν εντοπίσει πριν.
Ωστόσο, όταν η ομάδα υπολόγισε αυτήν την υποθετική μετάβαση φάσης υπό διάφορες θερμοκρασιακές συνθήκες που θα μπορούσαν να έχουν συμβεί κατά τη διάρκεια αυτής της μετάβασης φάσης, έκαναν μια ενθαρρυντική ανακάλυψη: Σε όλες τις περιπτώσεις, οι κοσμικές χορδές θα δημιουργούσαν βαρυτικά κύματα που θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από μελλοντικά παρατηρητήρια, (LISA) του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού Διαστημικού Οργανισμού (LISA) και του Προτεινόμενου Παρατηρητή για την Εξέταση Μεγάλης Βαρύτητας και του Παρατηρητηρίου Deci-hertz του Οργανισμού Διερεύνησης της Αεροδιαστημικής Ιαπωνίας (DEPI).
"Εάν αυτές οι χορδές παράγονται σε επαρκώς υψηλές κλίμακες ενέργειας, θα παράγουν πράγματι βαρυτικά κύματα που μπορούν να ανιχνευθούν από προγραμματισμένα παρατηρητήρια", δήλωσε στο Live Science ο Tanmay Vachaspati, θεωρητικός φυσικός στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα, ο οποίος δεν ήταν μέλος της μελέτης.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στις 28 Ιανουαρίου στο περιοδικό Physical Review Letters.
Σημείωση του συντάκτη: Αυτή η ιστορία ενημερώθηκε για να διορθώσει τους οργανισμούς που είναι υπεύθυνοι για το LISA. Διενεργείται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος, και όχι από την NASA, η οποία συνεργάζεται με το έργο.
