Ученые продвинулись в открытии того, как использовать рябь в пространстве-времени, известную как гравитационные волны, чтобы заглянуть в прошлое к началу всего, что мы знаем. Исследователи говорят, что они могут лучше понять состояние космоса вскоре после Большого взрыва, если узнают, как эта рябь на ткани Вселенной течет через планеты и газ между галактиками.
Мы не можем видеть раннюю Вселенную напрямую, но, возможно, мы сможем увидеть ее косвенно, если посмотрим, как гравитационные волны того времени повлияли на материю и излучение, которые мы можем наблюдать сегодня, считают ученые.
Группа исследователей адаптировала технику анализа из исследований в области термоядерной энергии, процесса питания Солнца и звезд, который ученые разрабатывают для выработки электричества на Земле без выбросов парниковых газов или производства долговременной энергии. Специалисты, занимающиеся термоядерным синтезом, используют сложные вычисления, чтобы установить, как электромагнитные волны проходят через плазму, смесь электронов и атомных ядер, питающую термоядерные установки, известные как токамаки и стеллараторы. Оказывается, этот процесс напоминает движение гравитационных волн через вещество.
Гравитационные волны, впервые предсказанные Альбертом Эйнштейном в 1916 году как следствие его теории относительности, представляют собой возмущения в пространстве-времени, вызванные движением очень плотных объектов. Они путешествуют со скоростью света и были впервые обнаружены в 2015 году лазерной интерферометрической обсерваторией гравитационных волн (LIGO) с помощью детекторов в штатах Вашингтон и Луизиана.
В недавно опубликованной работе исследователи создали формулы, которые теоретически могут привести гравитационные волны к раскрытию скрытых свойств небесных тел, таких как звезды, находящиеся на расстоянии многих световых лет. Когда волны проходят через материю, они создают свет, характеристики которого зависят от плотности материи.
Физик мог бы проанализировать этот свет и открыть свойства звезды, находящейся за миллионы световых лет от нас. Этот метод также может привести к открытиям о столкновении нейтронных звезд и черных дыр, сверхплотных остатков мертвых звезд. Они могли бы даже потенциально раскрыть информацию о том, что происходило во время Большого взрыва и в первые моменты существования нашей Вселенной.
Исследование началось без всякого понимания того, насколько важным оно может стать. Руководитель работы думал, что это будет небольшой шестимесячный проект для аспиранта, который будет включать в себя решение чего-то простого. Но как только они начали углубляться в тему, то осознали, что очень мало что поняли о проблеме, и могли бы провести только некоторые очень базовые теоретические работы.
Теперь ученые планируют использовать эту технику для анализа данных в ближайшем будущем. Сейчас в их распоряжении уже есть некоторые формулы, но для получения значимых результатов потребуется куда больше времени.
