우주 조직의 잔물결은 시간의 시작을 밝힐 수 있습니다

중성자별이 합쳐져 블랙홀을 형성하고, 강착원반이 상호작용하여 전자기파를 생성하는 수치 시뮬레이션. 출처: L. Rezolla(AEI) & M. Koppitz(AEI & Zuse-Institut Berlin)

과학자들은 우리가 알고 있는 모든 것의 처음으로 돌아가기 위해 중력파로 알려진 시공간에서 잔물결을 사용하는 방법을 발견하는 데 발전했습니다. 연구원들은 우주 조직의 이러한 잔물결이 행성과 은하계 가스를 통해 어떻게 흐르는지 배움으로써 빅뱅 직후 우주의 상태를 더 잘 이해할 수 있다고 말합니다.


“우리는 볼 수 없어 초기 우주 직접적으로는 아니지만 당시의 중력파가 오늘날 우리가 관찰할 수 있는 물질과 복사에 어떤 영향을 미치는지 살펴보면 간접적으로 볼 수 있을 것입니다.” 우주론 및 천체 입자 물리학 저널. Garg는 미국 에너지부(DOE) 산하 PPPL(Princeton Plasma Physics Laboratory)의 플라즈마 물리학 프린스턴 프로그램 대학원생입니다.

Garg와 Princeton University 및 PPPL과 제휴하고 있는 그의 고문 Elijah Dodin은 핵융합 에너지, 온실 가스를 방출하거나 수명이 긴 방사성 폐기물을 생성하지 않고 지구에서 전기를 생성하기 위해 과학자들이 개발하고 있는 태양과 별을 위한 에너지를 생성하는 프로세스입니다. 융합 과학자들은 어떻게 전자파 플라즈마를 통과하는 전자 수프 원자핵 토카막과 별로 알려진 핵융합 시설에 연료를 공급합니다.

이 과정은 물질을 통한 중력파의 움직임과 유사하다는 것이 밝혀졌습니다. Garg는 “우리는 중력파 문제를 해결하기 위해 플라즈마파 기계를 사용했습니다.”라고 말했습니다.

1916년 알베르트 아인슈타인이 상대성 이론의 결과로 처음 예측한 중력파는 자유 시간 고밀도 물체의 움직임으로 인해. 그들은 빛의 속도로 이동하며 2015년에 워싱턴 주와 루이지애나의 탐지기를 통해 레이저 중력파 관측소(LIGO)에 의해 처음 탐지되었습니다.

Garg와 Doden은 이론적으로 수행할 수 있는 공식을 만들었습니다. 중력파 수 광년 떨어진 별과 같은 천체의 숨겨진 속성을 밝히기 위해. 파동이 물질을 통과할 때 물질의 밀도에 따라 특성이 달라지는 빛을 생성합니다.

물리학자는 이 빛을 분석하고 수백만 광년 떨어진 별 주변의 속성을 발견할 수 있습니다. 이 기술은 또한 중성자별과 죽어가는 별에서 남은 극도로 밀도가 높은 블랙홀을 함께 부수는 것에 대한 발견으로 이어질 수 있습니다. 그들은 심지어 빅뱅과 우리 우주의 첫 순간에 일어난 일에 대한 정보를 밝힐 수도 있습니다.

아무런 의미도 없이 검색이 시작되었습니다. Dowden은 “나는 이것이 대학원생을 위한 간단한 명령을 해결하는 것과 관련된 작은 6개월 프로젝트라고 생각했습니다.”라고 말했습니다. “그러나 우리가 주제에 대해 더 깊이 파고들기 시작하자 문제에 대해 거의 이해되지 않았으며 여기에서 기본적인 이론적 작업을 수행할 수 있다는 것을 깨달았습니다.”

과학자들은 가까운 장래에 데이터 분석을 위해 이 기술을 사용할 계획입니다. “우리는 이제 몇 가지 공식을 가지고 있지만 의미 있는 결과를 얻으려면 조금 더 많은 작업이 필요할 것입니다.”라고 Garg는 말했습니다.

추가 정보:
Deepen Garg 외, 물질의 중력파 패턴, 우주론 및 천체 입자 물리학 저널 (2022). DOI: 10.1088/1475-7516/2022/08/017

인용구: Ripples in the Fabric of the Universe May Reveal the Beginning of Time (2023, 1월 20일) https://phys.org/news/2023-01-ripples-fabric-universe-reveal.html에서 2023년 1월 20일에 검색함

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