Ученые воссоздадут самые первые структуры во Вселенной

Астрофизики моделируют микроскопические скопления, образовавшиеся в результате Большого взрыва

Ученые воссоздадут самые первые структуры во Вселенной

Самые первые моменты Вселенной можно реконструировать математически, хотя их нельзя наблюдать напрямую. Физики из университетов Геттингена и Окленда (Новая Зеландия) значительно улучшили возможности сложных компьютерных симуляций для описания этой ранней эпохи. Они обнаружили, что сложная сеть структур может образоваться за первую триллионную долю секунды после Большого взрыва.

Поведение этих объектов имитирует распределение галактик в современной Вселенной. Однако в отличие от сегодняшнего дня эти первичные структуры микроскопически малы. Типичные сгустки имеют массу всего несколько граммов и умещаются в объемах, намного меньших, чем современные элементарные частицы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review D.

Ученые воссоздадут самые первые структуры во Вселенной

Источник: Геттингенский университет.

Результаты моделирования показывают рост крошечных чрезвычайно плотных структур очень скоро после фазы надувания очень ранней Вселенной. Между начальным и конечным состояниями в моделировании (вверху слева и справа соответственно) показанная область увеличилась в десять миллионов раз по сравнению с начальным объемом, но все же во много раз меньше, чем внутреннее пространство протона. Увеличенный комок внизу слева имел бы массу около 20 кг.

Исследователи смогли наблюдать развитие областей с более высокой плотностью, которые удерживаются вместе собственной гравитацией.

Профессор Йенс Нимейер, глава группы астрофизической космологии в Геттингенском университете, говорит:

Физическое пространство, представленное нашей симуляцией, могло бы поместиться в один протон миллион раз. Это, вероятно, самая масштабная симуляция самой маленькой области Вселенной, которая была проведена до сих пор. Эти симуляции позволяют делать более точные предсказания свойств этих остатков с самого начала Вселенной.

Хотя смоделированные компьютером структуры будут очень недолговечными и в конечном итоге "испарится" в стандартные элементарные частицы, следы этой чрезвычайно ранней фазы могут быть обнаружены в будущих экспериментах. Формирование таких структур, а также их движения и взаимодействия должны были вызвать фоновый шум гравитационных волн. С помощью нового моделирования мы можем вычислить силу этого сигнала гравитационной волны, которую можно будет измерить в будущем.

Также возможно, что крошечные черные дыры могут образоваться, если эти структуры испытают безудержный коллапс. Если это произойдет, они могут иметь наблюдаемые последствия сегодня или стать частью таинственной темной материи во Вселенной. С другой стороны, — говорит профессор Истер, — если моделирование предсказывает образование черных дыр, а мы их не видим, то мы найдем новый способ тестирования моделей молодой Вселенной.

Читать TechDigest в Google

Читайте также

Звезда 27 раз притворялась сверхновой — NASA обнаружило рядом космического «вампира»

Звезда 27 раз притворялась сверхновой — NASA обнаружило рядом космического «вампира»

На Марс хотят отправить рой роботов, способных ориентироваться по звёздам без GPS

На Марс хотят отправить рой роботов, способных ориентироваться по звёздам без GPS

Телескоп «Евклид» составил карту миллиарда космических объектов в поисках тёмной материи

Телескоп «Евклид» составил карту миллиарда космических объектов в поисках тёмной материи

NASA снова меняет план доставки грунта с Марса — Китай может опередить США

NASA снова меняет план доставки грунта с Марса — Китай может опередить США

NASA запустит новый телескоп UVEX, чтобы раскрыть тайны космических взрывов

NASA запустит новый телескоп UVEX, чтобы раскрыть тайны космических взрывов

Астрономы разгадали тайну исчезнувшей экзопланеты в 1000 световых лет от Земли

Астрономы разгадали тайну исчезнувшей экзопланеты в 1000 световых лет от Земли

Космоплан Dream Chaser получил разрешение на возвращение из космоса

Космоплан Dream Chaser получил разрешение на возвращение из космоса

Они услышали крики из космоса: тайна советских космонавтов, исчезнувших до Гагарина

Они услышали крики из космоса: тайна советских космонавтов, исчезнувших до Гагарина

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Starlink и Starshield: чем отличаются две спутниковые сети SpaceX

Starlink и Starshield: чем отличаются две спутниковые сети SpaceX

Япония отправляет аппарат к спутникам Марса: миссия MMX должна раскрыть тайну происхождения Фобоса и Деймоса

Япония отправляет аппарат к спутникам Марса: миссия MMX должна раскрыть тайну происхождения Фобоса и Деймоса

Космический телескоп NASA Swift упадёт на Землю после 22 лет работы — что будет?

Космический телескоп NASA Swift упадёт на Землю после 22 лет работы — что будет?

ИИ помог починить 32-летний Jeep Cherokee с помощью Arduino за 3 доллара

ИИ помог починить 32-летний Jeep Cherokee с помощью Arduino за 3 доллара

Учёные выяснили, как одна частица радиации может уничтожить электронный чип

Учёные выяснили, как одна частица радиации может уничтожить электронный чип

Honor 700 получит батарею на 9000 мАч и камеру на 200 Мп — названа дата презентации

Honor 700 получит батарею на 9000 мАч и камеру на 200 Мп — названа дата презентации

В Австралии выбрали насекомое года — победил золотой рождественский жук

В Австралии выбрали насекомое года — победил золотой рождественский жук