Една ултра студена вакуумна камера проведе симулация на ранната Вселена и излезе с някои интересни открития за това как изглежда околната среда малко след настъпването на Големия взрив.
По-конкретно, атомите се струпват в модели, подобни на космическия микровълнов фон - смята се, че е ехото на интензивния изблик, който формира началото на Вселената. Учените са картографирали CMB с прогресивно по-висока разделителна способност, използвайки няколко телескопа, но този експеримент е първият по рода си, който показва как еволюира структурата в началото на времето, докато я разбираме.
Теорията за Големия взрив (да не се бърка с популярното телевизионно предаване) има за цел да опише еволюцията на Вселената. Докато много специалисти казват, че това показва как Вселената е произлязла "от нищото", съгласуващият космологичен модел, който описва теорията, не казва нищо за това, откъде е дошла Вселената. Вместо това се фокусира върху прилагането на два големи модела на физика (обща относителност и стандартния модел на физика на частиците). Прочетете повече за Големия взрив тук.
CMB е, по-просто казано, електромагнитно излъчване, което изпълва Вселената. Учените смятат, че това показва ехо от време, когато Вселената е била много по-малка, по-гореща и по-плътна и изпълнена до ръба с водородна плазма. Плазмата и радиацията около нея постепенно се охлаждаха, тъй като Вселената ставаше все по-голяма. (Повече информация за CMB е тук.) По едно време сиянието от плазмата беше толкова гъсто, че Вселената беше непрозрачна, но прозрачността нарастваше, когато се образуваха стабилни атоми. Но останките все още се виждат в обхвата на микровълновата.
Новото изследване използва ултра студени цезиеви атоми във вакуумна камера в Чикагския университет. Когато екипът изстуди тези атоми до милиардна степен от абсолютна нула (което е -459.67 градуса по Фаренхайт, или -273.15 градуса по Целзий), структурите, които видяха, изглеждаха много подобни на CMB.
Като потушават 10 000 атома в експеримента, за да контролират колко силно атомите си взаимодействат помежду си, те успяха да генерират явление, което е, грубо казано, подобно на това как звуковите вълни се движат във въздуха.
„При тази ултра студена температура атомите се възбуждат колективно“, заяви Ченг Чин, изследовател по физика в Чикагския университет, който участва в изследването. Това явление е описано за първи път от руския физик Андрей Сахаров и е известно като акустични трептения на Сахаров.
Така че защо експериментът е важен? Тя ни позволява да проследим по-отблизо случилото се след Големия взрив.
CMB е просто замръзнал момент и не се развива, което изисква изследователите да се задълбочат в лабораторията, за да разберат какво се случва.
„В нашата симулация всъщност можем да наблюдаваме цялата еволюция на трептенията на Сахаров“, казва Чен-Лунг Хунг, който ръководи изследването, спечели докторантска степен. през 2011 г. в Чикагския университет, а сега е в Калифорнийския технологичен институт.
И Хунг, и брадичката планират да свършат повече работа с ултра студените атоми. Бъдещите направления на изследване могат да включват неща, като например как работят черните дупки или как са се образували галактики.
Можете да прочетете публикуваните изследвания онлайн на наукаУебсайт.
Източник: University of Chicago
