Tranzițiile din Universul timpuriu și secretele lor. Ar putea oferi indicii despre structura spațiu-timp

O echipă de cercetători de la Universitatea din Helsinki a demonstrat modul în care o tranziție de fază a Universului timpuriu va conduce la semnale de unde gravitaționale potențial vizibile în cadrul viitoarelor misiuni prin satelit. 

Tranzițiile de fază, cum ar fi fierberea apei sau topirea unui metal, sunt fenomene banale, dar fascinante. Ele apar adesea odată cu modificarea temperaturii unei substanțe, prin nuclearea unor bule din noua fază care apoi se dilată.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Universul timpuriu era alcătuit dintr-o plasmă fierbinte a cărei temperatură a scăzut pe măsură ce Universul se extindea.

Mulți fizicieni speculează că o tranziție de fază ar fi putut avea loc la scurt timp după Big Bang. Acest lucru ar fi condus apoi la nuclearea bulelor și la coliziunile ulterioare ale acestora.

Cum arăta Universul la scurt timp după Big Bang?

Astfel de coliziuni ar fi creat ondulații puternice în spațiu-timp, care ar putea fi observate în detectoarele de unde gravitaționale.

Antena spațială cu interferometru laser (LISA), a cărei lansare provizorie este prevăzută pentru 2037, este una dintre aceste sonde care ar putea fi capabilă să detecteze aceste ondulații spațio-temporale din Universul timpuriu.

Cu toate acestea, descrierea tranzițiilor de fază din Universul timpuriu a fost o provocare.

Cercetătorii Oscar Henriksson, Mark Hindmarsh și Niko Jokela de la Universitatea din Helsinki au atacat această problemă folosind o tehnică din teoria corzilor, cunoscută sub numele de dualitate holografică, raportează EurekAlert.

Tranzițiile de fază din Universul timpuriu

Ei au arătat cum poate fi folosită dualitatea pentru a cartografia problema și cum pot fi extrase cantitățile importante care descriu nuclearea bulelor și semnalele de unde gravitaționale asociate.

În viitor, aceste noi metode pot fi aplicate direct în scenarii mai realiste, în care punctul de plecare ar fi o posibilă extindere a Modelului Standard al fizicii particulelor.

Rezultatele au fost publicate în revista Physical Review Letters. De asemenea, grupul abordează și o altă dilemă, calcularea vitezei peretelui bulei, necesară pentru descrierea completă a primelor principii ale tranziției de fază din Universul timpuriu și amprenta pe care aceasta o lasă asupra spectrului undelor gravitaționale.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Universul nostru se va destrăma? NASA lansează o misiune pentru a afla

Descoperire extraordinară. O particulă contrazice tot ce credeam că știm despre cum funcționează Universul

Cum „s-au aprins” luminile din Univers? O nouă simulare răspunde la această întrebare

Un experiment ar putea confirma cea de-a cincea stare a materiei din Univers