Ο μόνος τρόπος για να μάθουμε πώς ήταν το Σύμπαν τη στιγμή του Big Bang απαιτεί ανάλυση των βαρυτικών κυμάτων που δημιουργήθηκαν όταν ξεκίνησε το Σύμπαν. Η μη ανίχνευση των κυμάτων παρέχει περιορισμούς σχετικά με τις αρχικές συνθήκες του σύμπαντος και περιορίζει το πεδίο όπου πρέπει πραγματικά να κοιτάξουμε για να τα βρούμε.
Όπως παρήγαγε το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, το Big Bang πιστεύεται ότι δημιούργησε μια πλημμύρα βαρυτικών κυμάτων - κυματισμοί στο ύφασμα του χώρου και του χρόνου. Από την τρέχουσα κατανόησή μας, τα βαρυτικά κύματα είναι η μόνη γνωστή μορφή πληροφοριών που μπορεί να μας φτάσει χωρίς να διαστρεβλωθεί από τις αρχές του Σύμπαντος. Θα μπορούσαν να παρατηρηθούν ως «στοχαστικό» ή τυχαίο υπόβαθρο, και θα είχαν μαζί τους πληροφορίες σχετικά με τη βίαιη προέλευσή τους και για τη φύση της βαρύτητας που δεν μπορούν να ληφθούν από συμβατικά αστρονομικά εργαλεία. Η ύπαρξη των κυμάτων προβλέφθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1916 στη γενική θεωρία της σχετικότητας.
Η ανάλυση των δεδομένων που ελήφθησαν για μια διετή περίοδο, από το 2005 έως το 2007, αποδεικνύει ότι δεν έχει ακόμη ανακαλυφθεί το στοχαστικό υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων. Ωστόσο, η μη ανακάλυψη του ιστορικού, που περιγράφεται σε ένα νέο έγγραφο στη φύση της 20ης Αυγούστου, προσφέρει τη δική της επωνυμία για την πρώτη ιστορία του σύμπαντος.
«Δεδομένου ότι δεν έχουμε παρατηρήσει το στοχαστικό υπόβαθρο, αποκλείστηκαν ορισμένα από αυτά τα μοντέλα πρώιμου σύμπαντος που προβλέπουν σχετικά μεγάλο στοχαστικό υπόβαθρο», δήλωσε ο Vuk Mandic, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα και ο επικεφαλής της ομάδας που πραγματοποίησε το ανάλυση. «Γνωρίζουμε τώρα περισσότερα για τις παραμέτρους που περιγράφουν την εξέλιξη του σύμπαντος όταν ήταν μικρότερη από ένα λεπτό.»
Σύμφωνα με τον Μάντιτς, τα νέα ευρήματα περιορίζουν μοντέλα κοσμικών χορδών, αντικείμενα που προτείνονται να έχουν παραμείνει από την αρχή του σύμπαντος και στη συνέχεια να τεντωθούν σε τεράστια μήκη από την επέκταση του σύμπαντος. οι χορδές, λένε ορισμένοι κοσμολόγοι, μπορούν να σχηματίσουν βρόχους που παράγουν βαρυτικά κύματα καθώς ταλαντεύονται, αποσυντίθενται και τελικά εξαφανίζονται.
«Δεδομένου ότι δεν έχουμε παρατηρήσει το στοχαστικό υπόβαθρο, ορισμένα από αυτά τα μοντέλα πρώιμου σύμπαντος που προβλέπουν σχετικά μεγάλο στοχαστικό υπόβαθρο έχουν αποκλειστεί», δήλωσε ο Μάντιτς. "Εάν υπάρχουν κοσμικές χορδές ή υπερσυστήματα, οι ιδιότητές τους πρέπει να συμμορφώνονται με τις μετρήσεις που κάναμε - δηλαδή, οι ιδιότητές τους, όπως η ένταση των χορδών, είναι πιο περιορισμένες από πριν."
Αυτό είναι ενδιαφέρον, λέει, «επειδή τέτοιες χορδές θα μπορούσαν επίσης να είναι οι λεγόμενες θεμελιώδεις χορδές, που εμφανίζονται σε μοντέλα θεωρίας χορδών. Έτσι, η μέτρησή μας προσφέρει επίσης έναν τρόπο διερεύνησης μοντέλων θεωρίας χορδών, ο οποίος είναι πολύ σπάνιος σήμερα ».
Η ανάλυση χρησιμοποίησε δεδομένα που συλλέχθηκαν από τα ιντερφερόμετρα LIGO στο Hanford, Wash., Και Livingston, La. Κάθε ένα από τα ιντερφερόμετρα σχήματος L χρησιμοποιεί ένα λέιζερ χωρισμένο σε δύο ακτίνες που μετακινούνται μπρος-πίσω μακρά βραχίονες ιντερφερόμετρου. Οι δύο δοκοί χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της διαφοράς μεταξύ των δύο μήτρων του βραχίονα του συμβολομέτρου.
Η επόμενη φάση του έργου, που ονομάζεται Advanced LIGO, θα συνδεθεί στο διαδίκτυο το 2014 και θα είναι 10 φορές πιο ευαίσθητη από το τρέχον όργανο. Θα επιτρέψει στους επιστήμονες να ανιχνεύσουν κατακλυσμικά γεγονότα όπως συγκρούσεις με αστέρια μαύρης τρύπας και νετρονίων σε αποστάσεις 10 φορές μεγαλύτερες.
Το έγγραφο «Φύση» έχει τον τίτλο «Ένα ανώτερο όριο στο πλάτος του στοχαστικού βαρυτικού-κύματος φόντο της κοσμολογικής προέλευσης».
Πηγή: EurekAlert
