Egy új tanulmány segíthet megválaszolni az univerzum egyik legnagyobb rejtélyét: Miért van több anyag, mint az antianyag? Ez a válasz megmagyarázhatja, miért létezik minden, az atomoktól a fekete lyukakig.
Milliárd évvel ezelőtt, nem sokkal a nagy robbanás után, a kozmikus infláció kinyújtotta univerzumunk apró magját és az energiát anyaggá alakította. A fizikusok szerint az infláció kezdetben ugyanannyi anyagot és antianyagot hozott létre, amelyek érintkezéskor megsemmisítik egymást. De akkor történt valami, amely a mérleget az anyag javára tette, lehetővé téve mindaznak, amit láthatunk és érinthetünk, létezését - és egy új tanulmány azt sugallja, hogy a magyarázat a tér-idő nagyon csekély hullámaiban rejlik.
"Ha csak az anyag és az antianyag egyenlő összetevőjével indul, akkor végül csak akkor lesz semmi" - mert az antianyag és az anyag egyenlő, de ellentétes töltéssel rendelkezik - mondta Jeff Dror, a vezető tanulmány szerzője, a kaliforniai egyetem posztdoktori kutatója. , Berkeley és a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium fizikai kutatója. "Minden csak elpusztul."
Nyilvánvaló, hogy minden nem pusztult el, de a kutatók nem tudják, miért. A válasz magában foglalhatja a nagyon furcsa, neutrínóknak nevezett elemi részecskéket, amelyeknek nincs elektromos töltése, és anyagként vagy antianyagként viselkedhetnek.
Az egyik ötlet az, hogy körülbelül egymillió évvel a nagy robbanás után az univerzum lehűlt és fázisátmenetben ment keresztül, hasonló esemény ahhoz, hogy a forrásban lévő víz folyadékgá váljon. Ez a fázisváltás arra késztette a bomló neutrinókat, hogy több anyagot hozzanak létre, mint az antianyag. De "nincs nagyon egyszerű módszer - vagy szinte semmilyen módszer - a szonda felmérésére és megértésére, ha valóban a korai világegyetemben történt-e."
De Dror és csapata elméleti modellek és számítások segítségével kitalálta, hogyan láthatjuk ezt a fázisátmenetet. Azt javasolták, hogy a változás rendkívül hosszú és rendkívül vékony energiaszálakat hozott létre, úgynevezett "kozmikus vonóságok", amelyek még mindig áthatolják az univerzumot.
Dror és csapata rájött, hogy ezek a kozmikus vonóságok valószínűleg nagyon csekély hullámokat okoznak a téridőben, úgynevezett gravitációs hullámoknak. Felismerje ezeket a gravitációs hullámokat, és felfedezhetjük, hogy ez az elmélet igaz-e.
A világegyetem legerősebb gravitációs hulláma akkor fordul elő, amikor szupernóva vagy csillagrobbanás történik; amikor két nagy csillag kering körül; vagy amikor a NASA szerint két fekete lyuk egyesül. De a javasolt gravitációs hullámok, amelyeket a kozmikus vonósok okoznak, sokkal vékonyabbak lennének, mint amelyeket műszereink korábban észleltek.
Amikor azonban a csapat modellezte ezt a hipotetikus fázisátmenetet különféle hőmérsékleti körülmények között, amelyek ezen fázisátmenet során bekövetkezhetnek, bátorító felfedezést tettek: Mindenesetre a kozmikus vonósok gravitációs hullámokat hoznak létre, amelyeket a jövőbeli megfigyelőközpontok, például a Az Európai Űrügynökség lézeres interferométeres űrantennája (LISA), valamint a Japán Repülési és Űrkutatási Ügynökség Deci-Hertz Interferométer Gravitációs Hullám Megfigyelőközpontja (Japán) javaslata.
"Ha ezeket a húrokat elég magas energia skálán állítják elő, akkor valóban olyan gravitációs hullámokat fognak előállítani, amelyeket a tervezett obszervatóriumok észlelhetnek" - mondta a Live Sciencenek Tanmay Vachaspati, az arizonai állami egyetem elméleti fizikusa, aki nem volt a vizsgálat része.
Az eredményeket január 28-án tették közzé a Physical Review Letters folyóiratban.
Szerkesztő megjegyzés: Ezt a történetet frissítették a LISAért felelős szervezetek javítása érdekében. Az Európai Űrügynökség irányítja, nem pedig a NASA, amely a projekt egyik közreműködője.
