Մեծ պայթյունի և սև անցքերի արձագանքը. Ինչպե՞ս են գիտնականները մեռած աստղերի օգնությամբ տիեզերքի-ժամանակի հյուսվածքում ալիքներ փնտրում

Սեղմեք ԱՅՍՏԵՂ, լրացրեք օնլայն հայտը և մոռացեք հոսանքի վարձի մասին

Գիտնականները առաջարկել են նոր մեթոդ գրավիտացիոն ալիքները տարբերելու համար, որոնք առաջանում են հանգույցային սև անցքերի միաձուլումից և Մեծ պայթյունից՝ այդ ալիքների ստեղծած առանձնահատուկ «ռիթմիկ» նշանով: Space.com-ը հայտնում է, որ Journal of Cosmology and Astroparticle Physics-ում հրապարակված հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ այս տիեզերական «ռետնիները» կարելի է հայտնաբերել պուլսարների միջոցով՝ մեռած աստղերի, որոնք պտտվում են աններկայացուցիչ արագությամբ:

Մեծ պայթյունի ժամանակ երիտասարդ տիեզերքում քվանտային օրիգինացումները ընդլայնվել են միասին նրա հետ՝ ստեղծելով այդպես կոչվող հիմնական գրավիտացիոն ալիքներ: Գիտության տեսությամբ՝ այդ ալիքները մինչ օրս թափանցում են տիեզերքը: Նրանց ավելացնում են այլ աղբյուրներից եկող ալիքները, օրինակ՝ տարբեր գալակտիկաներում հանգույցային սև անցքերի միաձուլումները: Միասին դրանք կազմում են ժամանակի-հայտարարության ֆոնային «ռետնին»: Բայց ինչպե՞ս է հնարավոր դա հայտնաբերել:

Պուլսարները՝ տիեզերական ժամացույցներ

Այդ գրավիտացիոն ֆոնը հայտնաբերելու համար աստղագետները օգտագործում են պուլսարների զանգվածներ՝ աստղերի մնացորդներ, որոնք պտտվում են՝ արձակելով ռադիոհոսքեր իրենց մագնիսական բևեռներից, ինչպես հրբեթը: Այդ հոսքերը հասնում են մեզ նորմալ импուլսներ տեսքով՝ դարձնելով պուլսարներին տիեզերքի ամենահետևողական ժամացույցներից մեկը: Նրանց ռիթմի ցանկացած շեղում ազդանշան է արտաքին ազդեցության մասին, օրինակ՝ գրավիտացիոն ալիքի անցման մասին մեզ և պուլսարի միջև:

Եթե երկնքի մի տարածաշրջանում մի քանի պուլսարներ միաժամանակ ցույց են տալիս իմպուլսների ժամանակաձգության նույնատիպ շեղում, դա վկայում է գրավիտացիոն ալիքի մասին: 2023 թվականին NANOGrav-ը (Հյուսիսամերիկյան նանոհերցյան գրավիտացիոն ալիքների օբսերվատորիան), համագործակցելով Ավստրալիայի, Եվրոպայի և Հնդկաստանի գործընկերների հետ, հրապարակեց տվյալներ, որոնք նշում են այդպիսի ֆոնի հայտնաբերման մասին պուլսարների զանգվածներով: Չնայած արդյունքները դեռ նախնական են, դրանք ոգեշնչում են հաջորդ քայլի՝ այդ ալիքների աղբյուրները բաժանելուն:

Սև անցքերի «ռիթմերը»

Յապոնիայի Հիրոսակի համալսարանի ֆիզիկոսներ Հидեки Ասադան և Շուն Յամամոտոն առաջարկել են ալիքները տարբերելու մեթոդ: «Մենք ուսումնասիրեցինք դեպքը, երբ մոտակա հանգույցային սև անցքերի զույգը ստեղծում է հզոր ազդանշան: Եթե երկու նման համակարգերի հաճախությունները նման են, դրանց ալիքները կարող են ինտերֆերենցիա առաջացնել՝ ստեղծելով ռիթմիկ օրինաչափություն, ինչպես ակուստիկայում», - բացատրել է Ասադան: Այդ «բիթը» առաջանում է երկու սև անցքերի զույգերի ալիքների սուպերպոզիցիայից, որոնք ունեն նման զանգվածներ և հեռավորություններ, երբ դրանց գագաթնակետերն ու անկումները համընկնում են՝ առաջացնելով կոնստրուկտիվ և դեստրուկտիվ ինտերֆերենցիա: Սա մոդուլացնում է պուլսարների импուլսների շեղումները, սակայն հայտնաբերման համար անհրաժեշտ են ավելի զգայուն գործիքներ, քան հիմա կան:

Ինչու՞ է դա կարևոր

Սև անցքերի ալիքները առանձնացնելը թույլ կտա գնահատել նման համակարգերի քանակը տիեզերքում և դրանց զանգվածները: Բացի այդ, դրանց ազդանշանը հիմնական գրավիտացիոն ալիքներից առանձնացնելը, որոնք ծնվել են Մեծ պայթյունից հետո առաջին կեսվայրկյանում, կբացի կոսմոլոգներին տիեզերքի ծննդի մասին նոր տվյալներ: Հիմնական ալիքները բանալին են ինֆլյացիայի հասկանալու համար՝ տիեզերքի գոյության սկզբնական շրջանում գերհաշմանդամ ընդլայնման համար:

Հակիրճ…

Գիտնականները օգտագործում են պուլսարները՝ պտտվող մեռած աստղերը՝ որպես ճշգրիտ ժամացույցներ, գրավիտացիոն ալիքներ «բռնելու» համար Մեծ պայթյունից և սև անցքերի միաձուլումներից: 2023-ին NANOGrav-ը հայտնաբերեց գրավիտացիոն ֆոնի հետքեր: Նոր հետազոտությունը առաջարկում է ալիքները տարբերել սև անցքերի զույգերի «բիթերով», ինչը կօգնի ուսումնասիրել դրանք և բացահայտել ինֆլյացիայի գաղտնիքները:

Հետևեք մեզ՝ այստեղ