Подобно тому, как океанские волны формируют берега, колебания пространства-времени могли задать направление эволюции Вселенной, приведя к ее современному состоянию.
Согласно новой теории, гравитационные волны, а не гипотетические частицы под названием инфлатоны, могли быть движущей силой раннего расширения Вселенной и распределения в ней материи.
"Десятилетиями мы пытались понять первые моменты существования Вселенной, используя модели, основанные на элементах, которые никогда не наблюдались", — объясняет ведущий автор исследования, теоретический астрофизик Рауль Хименес из Университета Барселоны. "Прелесть этого предложения в его простоте и проверяемости. Мы не добавляем спекулятивных элементов, а показываем, что гравитации и квантовой механики может быть достаточно, чтобы объяснить, как возникла структура космоса".
Учёные до сих пор точно не знают, как развивалась Вселенная сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиардов лет назад. Единственное, что остаётся исследователям, — строить теории, соответствующие наблюдаемой физике.
Современные модели хорошо объясняют многие явления, но имеют недостатки. Например, телескоп JWST обнаружил множество массивных галактик, появившихся раньше, чем предполагали космологи.
Согласно общепринятой теории, сразу после Большого взрыва Вселенная пережила период быстрого расширения — инфляцию. Из сингулярности, точки бесконечной плотности, она стремительно раздулась, заполнившись горячей плазмой, которая остыла и превратилась в материю.
Для объяснения инфляции и неожиданной однородности космоса учёные ввели гипотетическую частицу или квантовое поле — инфлатон. Теоретически именно оно отвечает за быстрое расширение Вселенной, одновременно создавая неоднородности в плотности плазмы, которые впоследствии сформировали черные дыры, галактики, звезды и другие объекты.
Однако, несмотря на все усилия, физики не нашли подтверждений существования инфлатона. Хименес и его коллеги задались вопросом: можно ли объяснить раннюю эволюцию Вселенной без спекулятивных элементов, используя только известные законы физики?
Они начали с упрощённой модели реальной Вселенной, соответствующей общей теории относительности и современным наблюдениям за ее расширением, — пространства де Ситтера. В этой модели квантовые флуктуации пространства-времени, то есть гравитационные волны, могут возникать из-за турбулентности, называемой тензорными возмущениями.
Считается, что гравитационные волны заполняют Вселенную и сегодня. Это рябь пространства-времени, возникающая при мощных катаклизмах, таких как столкновения нейтронных звёзд и черных дыр. Учёные полагают, что во Вселенной также существует фоновый "гул" гравитационных волн, пока слишком слабый для обнаружения.
Исследователи выяснили, что гравитационные волны, порождённые тензорными возмущениями, могут самостоятельно создавать неоднородности плотности в первичной плазме и управлять ранним расширением Вселенной. Со временем эти колебания привели к образованию сгустков материи, достаточно плотных для коллапса под действием гравитации, — первых звёзд, галактик и черных дыр.
Это элегантное решение устраняет необходимость в гипотетических частицах для объяснения эволюции ранней Вселенной, хотя для подтверждения теории потребуются дополнительные исследования.
"Наш механизм позволяет отказаться от модельно-зависимого сценария, такого как введение скалярного поля — инфлатона — для объяснения инфляции", — пишут авторы работы.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Research.
По материалам: https://new-science.ru/novaya-...
В.К. Единственно информативные строки из этого словоблудия мной подчёркнуты. И почему это так, я неоднократно описывал ранее.
А скалярное поле, в нашем общепринятом представлении, действительно существует, только никакой это не инфлатон. Благодаря этому полю и происходит творение сути бытия.
Оценили 0 человек
0 кармы