Rimpelingen in het weefsel van het universum kunnen het begin van de tijd onthullen

Wetenschappers zijn gevorderd in het ontdekken hoe ze rimpelingen in ruimte-tijd, bekend als zwaartekrachtgolven, kunnen gebruiken om terug te gaan naar het begin van alles wat we weten. Onderzoekers zeggen dat ze de toestand van het universum kort na de oerknal beter kunnen begrijpen door te leren hoe deze rimpelingen in het weefsel van het universum door planeten en intergalactisch gas stromen.

“We kunnen niet zien vroeg heelal direct, maar misschien kunnen we het indirect zien als we kijken naar hoe zwaartekrachtgolven uit die tijd de materie en straling beïnvloeden die we vandaag kunnen waarnemen.” Journal of Cosmology en Astrodeeltjesfysica. Garg is een afgestudeerde student in het Princeton-programma in plasmafysica, gebaseerd op het Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE).

Garg en zijn adviseur Ilya Dodin, die verbonden zijn aan zowel Princeton University als PPPL, pasten de techniek toe op basis van hun onderzoek in Fusie energie, een proces dat energie opwekt voor de zon en sterren dat wetenschappers ontwikkelen om elektriciteit op aarde op te wekken zonder broeikasgassen uit te stoten of langlevend radioactief afval te produceren. Fusiewetenschappers berekenen hoe Elektromagnetische golven Door het plasma bewegen, de elektronensoep atoomkernen die fusiefaciliteiten voeden die bekend staan ​​​​als tokamak en sterren.

Het blijkt dat dit proces vergelijkbaar is met de beweging van zwaartekrachtgolven door materie. “We hebben de plasmagolfmachines aan het werk gezet met het zwaartekrachtgolfprobleem”, zei Garg.

Zwaartekrachtsgolven, die voor het eerst werden voorspeld door Albert Einstein in 1916 als resultaat van zijn relativiteitstheorie, zijn verstoringen in Vrije tijd vanwege de beweging van zeer dichte lichamen. Ze reizen met de snelheid van het licht en werden voor het eerst gedetecteerd in 2015 door het Laser Gravitational-Wave Observatory (LIGO) via detectoren in de staat Washington en Louisiana.

Garg en Doden creëerden formules die theoretisch zouden kunnen werken zwaartekracht golven Om de verborgen eigenschappen van hemellichamen te onthullen, zoals sterren op vele lichtjaren afstand. Wanneer golven door materie stromen, creëren ze licht waarvan de eigenschappen afhangen van de dichtheid van het materiaal.

Een natuurkundige kan dit licht analyseren en eigenschappen rond een ster op miljoenen lichtjaren afstand ontdekken. De technologie zou ook kunnen leiden tot ontdekkingen over het in elkaar slaan van neutronensterren en zwarte gaten, de extreem dichte overblijfselen van stervende sterren. Ze kunnen zelfs informatie onthullen over wat er gebeurde tijdens de oerknal en de allereerste momenten van ons universum.

De zoektocht begon zonder enig besef van de betekenis ervan. “Ik dacht dat dit een klein project van zes maanden zou zijn voor een afgestudeerde student waarbij een eenvoudig commando moest worden opgelost”, zei Dowden. “Maar toen we eenmaal dieper in het onderwerp begonnen te duiken, realiseerden we ons dat er heel weinig over het probleem werd begrepen en dat we hier wat theoretisch basiswerk konden doen.”

Wetenschappers zijn nu van plan om deze techniek in de nabije toekomst te gebruiken voor data-analyse. “We hebben nu enkele formules, maar het verkrijgen van zinvolle resultaten zal wat meer werk vergen”, zei Garg.