Что мы срочно знаем об эволюции Вселенной по окончании Громадного взрыва? Не обращая внимания на широкое изучение, выполненное за десятилетия, текущие космологические модели все еще не обрисовывают в общем правильную хронологию событий. Исследователи в Факультете Физики в Университете Варшавы (подводная Физика) создали новую модель, в которой показательное расширение тёмной энергии и тёмной материи играется важную роль.
Чёрная модель инфляции организует тепловую историю Вселенной в хронологическом порядке и предвещает, что мы должны не так долго осталось ждать быть в состоянии найти исконные гравитационные волны, организованные срочно по окончании Громадного взрыва.Самая ранняя структура Вселенной, которую мы можем изучить сейчас, есть радиацией реликтового излучения (CMB). Данный электромагнитный пережиток относится ко времени спустя примерно 380 000 лет по окончании Громадного взрыва и страно однороден, кроме того в регионах, каковые являются до сих пор обособленно, что свет, быть может, не преодолел расстояние между ними в дешёвое время.
В 1979 Алан Гат внес предложение инфляцию как простое объяснение данной однородности: текущие широкие расстояния между однородными регионами такие большие по причине того, что когда-то было очень стремительное расширение пространства-времени, увеличивая миллиард миллиардов миллиарда времен, законченных в легко долях секунды. Это, как говорят, вели частицы и гипотетическая область инфляции, известные как инфляции.
«Главная неприятность с инфляцией пребывает в том, что мы вправду не знаем, в то время, когда совершенно верно она случилась и в какой энергетические уровни. Диапазон энергий, в которых, быть может, случилась инфляция, широк, протягивая более чем 70 порядков величины», растолковывает доктор наук Зигмунт Лалак (подводная Физика). Он додаёт, «Инфляция обрисована как период переохлажденного расширения.
Но для космологических моделей, дабы быть последовательной, по окончании инфляции Вселенная должна была подвергнуться подогреванию к высокой температуре, и мы понятия не имеем, как либо в то время, когда это, быть может, случилось. Совершенно верно так же, как с самой инфляцией, мы имеем дело с энергиями через последовательность из 70 порядков величины. В следствии тепловая история Вселенной обязана все же быть обрисована».
Измерения радиации CMB, применяя спутник Планка употреблялись, дабы оценить состав современной Вселенной. Выясняется, что чёрная энергия включает целых 69% всей существующей энергии/вопроса с чёрной материей, включающей 26%-й и простой вопрос всего 5%. обычный вопрос и Тёмная материя не взаимодействуют по большому счету, либо их сотрудничества так не сильный, мы только что начинаем подмечать гравитационное действие чёрной материи на перемещение звезд в галактиках и галактиках в группах. Чёрная энергия должна быть причиной, важным за ускоренное расширение Вселенной.
«Отечественная модель инфляции значительно отличается от предложенных в прошлом. Мы начали учитывая, что, поскольку сейчас тёмная энергия и тёмная материя включают до 95% структуры Вселенной, тогда оба фактора, должно быть, кроме этого срочно были очень серьёзны по окончании Громадного взрыва. Исходя из этого мы обрисовываем чёрный сектор Вселенной как важный за процесс инфляции», растолковывает врач Михал Артымовский (подводная Физика), основной создатель работы, размещённой в Издании Астрофизики и Космологии элементарных частиц.В модели, предложенной теоретическими физиками из Университета Варшавы, инфляцию стимулирует скалярная область.
Свойства области означают, что инфляция не постоянная, и это должно закончиться: в какой-то момент темп расширения Вселенной начнет замедляться вместо ускорения. Наряду с этим трансформации новые релятивистские частицы организованы, ведя себя таким же образом как радиация. Кое-какие из этих частиц обрисованы Стандартной Моделью, тогда как другие смогут соответствовать частицам, предсказанным теориями вне Стандартной Модели, такими как суперсимметрия.
«В отечественных моделях новые частицы – итог тяготения, которое есть весьма не сильный силой. Процесс формирования частиц неэффективен, и в конце инфляции инфляции доминируют над Вселенной», говорит Ольга Цзервинска, студент врача философии в подводной Физике.
Дабы воссоздать замечаемое господство радиации во Вселенной, инфляции должны утратить энергию скоро. Исследователи предлагают два физических механизма, каковые могли быть важны за процесс.
Они говорят о том, что новая модель предвещает движение событий тепловой истории Вселенной с гораздо большей точностью, чем ранее.Предсказания модели довольно исконных гравитационных волн особенно занимательны. Гравитационные волны – колебания самого пространства-времени, и они уже пара раз обнаруживались.
В каждом случае их источник был слиянием пары черных дыр либо нейтронных звезд. Текущие космологические модели предвещают, что гравитационные волны должны кроме этого показаться в следствии инфляции.
Но все сведенья свидетельствовали, что колебания пространства-времени, позванного инфляцией, будут так не сильный к настоящему времени, что никакие существующие либо будущие датчики не были бы в состоянии зарегистрировать их. Эти утверждения были пересмотрены, в то время, когда физики из Университета Варшавы учли эффекты чёрного сектора Вселенной.
«Гравитационные волны теряют энергию как радиацию. Но инфляции должны утратить его существенно стремительнее. В случае если инфляция включила чёрный сектор, вход гравитационных волн увеличился пропорционально. Это указывает, что следы исконных гравитационных волн не так не сильный, как мы первоначально думали!» додаёт врач Артымовский.
Оценки, сделанные Варшавским физиком, оптимистичны. Эти предполагают, что исконные гравитационные волны имели возможность на данный момент обнаруживаться обсерваториями в стадии проектирования либо в строительных работах, такими как Обсерватория Гравитационной волны Интерферометра Deci-герц (DECIGO), Laser Interferometer Space Antenna (LISA), European Pulsar Timing Array (EPTA) и Square Kilometre Array (SKA). Первые события могли быть найдены в ближайшее десятилетие. Для космологов это было бы беспрецедентным открытием, проложив путь к изучению гравитационных событий, каковые срочно прошли по окончании Громадного взрыва – период, сейчас неосуществимый обучаться.
У чёрной модели инфляции имеется второй захватывающий нюанс: это весьма зависит от гравитационной теории. Сравнивая предсказания модели с данными, собранными гравитационными обсерваториями, космологи должны быть в состоянии обеспечить новые проверки неспециализированной теории относительности Эйнштейна.
Что происходит, если они находят несоответствия? Это означало бы, что наблюдательные эти предоставляют первую данные о особенностях настоящей силы тяжести.