Єдиний спосіб дізнатися, яким був Всесвіт в момент Великого вибуху, вимагає аналізу гравітаційних хвиль, створених, коли почався Всесвіт. Не виявлення хвиль створює обмеження щодо початкових умов Всесвіту і звужує поле того, куди ми насправді потрібно шукати, щоб їх знайти.
Так само, як і створив космічний мікрохвильовий фон, Великий вибух, як вважається, створив потоп гравітаційних хвиль - брижі в тканині простору і часу. З нашого теперішнього розуміння, гравітаційні хвилі - це єдина відома форма інформації, яка може дійти до нас спотвореним від початку Всесвіту. Їх можна було б сприймати як "стохастичний" або випадковий фон, і вони матимуть із собою інформацію про своє насильницьке походження та про природу тяжкості, яку неможливо отримати звичайними астрономічними інструментами. Існування хвиль передбачив Альберт Ейнштейн у 1916 р. У своїй загальній теорії відносності.
Аналіз даних, отриманих протягом двох років, з 2005 по 2007 рік, дає висновок, що стохастичний фон гравітаційних хвиль ще не виявлений. Але нерозкриття фону, описане в новому документі в "Природа 20 серпня", пропонує власний бренд розуміння найдавнішої історії Всесвіту.
"Оскільки ми не спостерігали стохастичний фон, деякі з цих моделей раннього Всесвіту, які прогнозують відносно великий стохастичний фон, були виключені", - сказав Вук Мандич, доцент університету Міннесоти і керівник групи, яка виконувала аналіз. "Зараз ми знаємо трохи більше про параметри, які описують еволюцію Всесвіту, коли їй було менше однієї хвилини".
За словами Мандіча, нові знахідки обмежують моделі космічних струн, об'єкти, які, як вважається, залишилися з початку Всесвіту і згодом розтягнулися на величезні довжини розширенням Всесвіту; На думку деяких космологів, струни можуть утворювати петлі, що створюють гравітаційні хвилі, коли вони коливаються, розпадаються і з часом зникають.
"Оскільки ми не спостерігали стохастичний фон, деякі з цих моделей раннього Всесвіту, які прогнозують відносно великий стохастичний фон, були виключені", - сказав Мандич. "Якщо існують космічні струни або суперструни, їх властивості повинні відповідати вимірам, які ми зробили, тобто їх властивості, такі як натяг струни, більш обмежені, ніж раніше".
Це цікаво, за його словами, «оскільки такі рядки також можуть бути так званими фундаментальними рядками, що з’являються в моделях теорії струн. Таким чином, наше вимірювання також пропонує спосіб зондування моделей теорії струн, що сьогодні дуже рідко. "
Для аналізу використовувались дані, зібрані з інтерферометрів LIGO у Ханфорді, штат Вашингтон та Лівінгстон, штат Лос-Анджелес. Кожен з L-подібних інтерферометрів використовує лазерний розкол на два промені, які рухаються вперед-назад довгими руками інтерферометра. Дві балки використовуються для контролю різниці між двома довжинами плечей інтерферометра.
Наступний етап проекту, який називається Advanced LIGO, вийде в Інтернет у 2014 році та буде в 10 разів більш чутливим, ніж поточний інструмент. Це дозволить вченим виявити катаклізмні події, такі як зіткнення чорної діри та нейтронних зірок на відстані в 10 разів більше.
Документ Nature має назву "Верхня межа амплітуди стохастичного гравітаційно-хвильового фону космологічного походження".
Джерело: EurekAlert
