Ново проучване може да помогне да се отговори на една от най-големите загадки на Вселената: Защо има повече материя от антиматерията? Този отговор от своя страна би могъл да обясни защо съществува всичко - от атоми до черни дупки.
Преди милиарди години, скоро след Големия взрив, космическата инфлация разтегли мъничкото семе на нашата Вселена и превърна енергията в материя. Физиците смятат, че инфлацията първоначално е създала същото количество материя и антиматерия, които се унищожават взаимно при контакт. Но тогава се случи нещо, което насочи везните в полза на материята, позволявайки на всичко, което можем да видим и докоснем, да се появи - и ново проучване предполага, че обяснението е скрито в много леки пулсации в пространството-времето.
"Ако просто започнете с равен компонент на материята и антиматерията, просто ще свършите да нямате нищо", защото антиматерията и материята имат еднакъв, но противоположен заряд, заяви водещият автор на изследването Джеф Дрор, докторантура в Калифорнийския университет , Бъркли и изследовател по физика в Националната лаборатория на Лорънс Беркли. "Всичко просто ще унищожи."
Очевидно всичко не унищожи, но изследователите не знаят защо. Отговорът може да включва много странни елементарни частици, известни като неутрино, които нямат електрически заряд и могат да действат като материя или антиматерия.
Една идея е, че около милион години след Големия взрив Вселената се охлажда и претърпя фазов преход, събитие, подобно на това как врялата вода превръща течността в газ. Тази промяна на фазата накара гниещите неутрино да създадат повече материя, отколкото антиматерия от някакво "малко, малко количество", каза Дрор. Но "няма много прости начини - или почти всякакви начини - да се проучи и разбере дали това действително се е случило в ранната Вселена."
Но Dror и неговият екип, чрез теоретични модели и изчисления, измислиха начин, по който можем да видим този фазов преход. Те предложиха промяната да създаде изключително дълги и изключително тънки нишки на енергия, наречени „космически струни“, които все още проникват във Вселената.
Dror и неговият екип разбраха, че тези космически струни най-вероятно ще създадат много леки пулсации в пространството и времето, наречени гравитационни вълни. Открийте тези гравитационни вълни и можем да открием дали тази теория е вярна.
Най-силните гравитационни вълни в нашата Вселена се появяват, когато се случи свръхнова или звездна експлозия; когато две големи звезди обикалят около себе си; или когато две черни дупки се сливат, според НАСА. Но предложените гравитационни вълни, причинени от космически струни, биха били много по-мънички от тези, които нашите инструменти откриват преди.
Въпреки това, когато екипът моделира този хипотетичен фазов преход при различни температурни условия, които биха могли да настъпят по време на този фазов преход, те направиха обнадеждаващо откритие: Във всички случаи космическите струни биха създали гравитационни вълни, които биха могли да бъдат открити от бъдещи обсерватории, като например Космическата антена на лазерния интерферометър на Европейската космическа агенция (LISA) и предложи наблюдателят на Големия взрив и Обсерваторията за гравитационни вълни Deci-Herz Interferometer на Японската аерокосмическа агенция (DECIGO).
"Ако тези струни са произведени в достатъчно високи енергийни мащаби, те наистина ще произведат гравитационни вълни, които могат да бъдат открити от планираните обсерватории", казва Танмай Вачаспати, теоретичен физик от Аризонския държавен университет, който не е бил част от изследването, пред Live Science.
Резултатите са публикувани на 28 януари в списанието Physical Review Letters.
Бележка на редактора: Тази история е актуализирана, за да коригира организациите, отговорни за LISA. Тя се ръководи от Европейската космическа агенция, а не от НАСА, която е сътрудник по проекта.
