Edini način vedeti, kakšno je bilo vesolje v trenutku velikega poka, zahteva analizo gravitacijskih valov, ki so nastali, ko se je vesolje začelo. Ne zaznavanje valov zagotavlja omejitve glede začetnih razmer vesolja in zožuje področje, kam pravzaprav moramo iskati, da bi jih našli.
Verjetno je, da je Veliki prasak ustvaril poplavo gravitacijskih valov - valovanja v tkanini prostora in časa. Iz našega trenutnega razumevanja so gravitacijski valovi edina znana oblika informacij, ki nas lahko dosežejo izkrivljene od začetkov Vesolja. Opazovali bi jih kot »stohastično« ali naključno ozadje in s seboj bi nosili informacije o njihovem nasilnem izvoru in o naravi težnosti, ki jih ni mogoče dobiti z običajnimi astronomskimi orodji. Obstoj valov je leta 1916 predvidel Albert Einstein v svoji splošni teoriji relativnosti.
Analiza podatkov, pridobljenih v obdobju dve leti, od leta 2005 do 2007, je pokazala, da stohastično ozadje gravitacijskih valov še ni bilo odkrito. Toda nerazkrivanje ozadja, opisano v novem prispevku Nature 20. avgusta, ponuja lastno blagovno znamko vpogleda v najzgodnejšo zgodovino vesolja.
"Ker nismo opazili stohastičnega ozadja, so nekateri modeli zgodnjega vesolja, ki napovedujejo razmeroma veliko stohastično ozadje, izključeni," je dejal Vuk Mandić, docent na Univerzi v Minnesoti in vodja skupine, ki je izvajala analiza. "Zdaj vemo nekaj več o parametrih, ki opisujejo evolucijo vesolja, ko je bil star manj kot eno minuto."
Po Mandićevih besedah nova dognanja omejujejo modele kozmičnih strun, predmete, za katere se domneva, da so bili od začetka vesolja zapuščeni in se s širjenjem vesolja pozneje raztezajo; strune, pravijo kozmologi, lahko tvorijo zanke, ki proizvajajo gravitacijske valove, ko nihajo, razpadajo in sčasoma izginejo.
"Ker nismo opazili stohastičnega ozadja, so nekateri modeli zgodnjega vesolja, ki napovedujejo razmeroma veliko stohastično ozadje, izključeni," je dejal Mandić. "Če obstajajo kozmični nizi ali superstrmi, morajo biti njihove lastnosti skladne z meritvami, ki smo jih izvedli - torej so njihove lastnosti, kot je napetost vrvic, bolj omejene kot prej."
To je zanimivo, pravi, "saj bi takšni nizi lahko bili tudi tako imenovani temeljni nizi, ki se pojavljajo v modelih teorij strun. Tako naša meritev ponuja tudi način sondiranja modelov teorije strun, kar je danes zelo redko. "
V analizi so bili uporabljeni podatki, zbrani z interferometri LIGO v Hanfordu, Washingtonu in Livingstonu, La. Vsak od interferometrov v obliki črke L uporablja laserski razcep na dva snopa, ki potujeta naprej in nazaj po dolgih rokah interferometra. Oba pramena se uporabljata za spremljanje razlike med dolžino roke interferometra.
Naslednja faza projekta, imenovana Advanced LIGO, se bo začela izvajati leta 2014 in bo 10-krat bolj občutljiva kot trenutni instrument. Znanstvenikom bo omogočilo zaznavanje kataklizmičnih dogodkov, kot so trki v črno luknjo in nevtronske zvezde, na 10-krat večji razdalji.
Članek Nature ima naslov "Zgornja meja amplitude stohastičnega gravitacijskega ozadja kozmološkega izvora."
Vir: EurekAlert
