Переключиться на мобильную версию

Ученые показали самые первые структуры в молодой Вселенной

Моделирование со сверхвысоким разрешением крошечного кусочка Вселенной - в миллион раз меньше протона - выявило самые первые структуры, которые когда-либо существовали. И эти плотные структуры странные.
Здесь показано одно из плотных скоплений инфлатонов, которые возникли во время инфляционной фазы Большого взрыва в младенческой вселенной
Здесь показано одно из плотных скоплений инфлатонов, которые возникли во время инфляционной фазы Большого взрыва в младенческой вселенной
University of Göttingen

Первые триллионные доли секунды после Большого взрыва Вселенная была горячим, жидким местом, местом, нагретым до триллиона градусов. Хотя ученые не могут напрямую наблюдать этот момент времени, они могут реконструировать его с помощью мощного компьютерного моделирования. 

Читай также: Сверхмассивные черные дыры появились раньше галактик

Новое моделирование, более подробное, чем когда-либо прежде, показало, как в этих первых случаях гравитация заставляла квантовые частицы, известные как инфлатоны, слипаться. Результаты впервые показали, как эти комки затем образовывали сложные и плотные структуры, которые весили от нескольких граммов до 20 килограммов - примерно тяжелее почтовой марки, но легче бульдога - упакованные в пространство меньше элементарной частицы. 

Моделирование - первое, которое показывает достаточно деталей, чтобы ученые могли расшифровать диапазон размеров и форм этих детских структур. Кроме того, результаты элегантно соответствовали простой теоретической модели, которой почти 40 лет, сказал соавтор исследования Ричард Истер, профессор физики в Оклендском университете.

"Мы открываем эту невероятно сложную фазу в очень ранней Вселенной, которую только начинают правильно понимать".

Моделирование моделировало время окончания инфляции, период, когда Вселенная резко увеличивалась в размерах. В то время Вселенная содержала только энергию и инфлатоны - тип квантовой материи, сформировавшейся из энергетического поля, заполнившего все пространство после Большого взрыва.

Новое моделирование показывает рост крошечных чрезвычайно плотных структур очень скоро после фазы надувания очень ранней Вселенной. Между начальным и конечным состояниями (вверху слева и справа соответственно) показанная область увеличилась в 10 миллионов раз по сравнению с начальным объемом, но все же во много раз меньше, чем внутреннее пространство протона. Увеличенный комок в нижнем левом углу имел бы массу около 20 килограммов
Новое моделирование показывает рост крошечных чрезвычайно плотных структур очень скоро после фазы надувания очень ранней Вселенной. Между начальным и конечным состояниями (вверху слева и справа соответственно) показанная область увеличилась в 10 миллионов раз по сравнению с начальным объемом, но все же во много раз меньше, чем внутреннее пространство протона. Увеличенный комок в нижнем левом углу имел бы массу около 20 килограммов
University of Göttingen

Физики считают, что структуры инфлатона, видимые в симуляциях, возникли в результате флуктуаций этого энергетического поля сразу после Большого взрыва. Это же поле, вероятно, создало крупномасштабные галактические структуры, видимые сегодня во Вселенной, размером в миллиарды световых лет в поперечнике.

Читай также: Ученые назвали Венеру первой обитаемой планетой

Плотные заполненные инфлатоном структуры, наблюдаемые при моделировании, вероятно, просуществовали недолго, поскольку они, вероятно, превратились в элементарные частицы за доли секунды. Но из-за их высокой плотности - достигающей в 100000 раз плотности окружающего пространства - их движения и взаимодействия могли вызвать рябь в ткани пространства-времени, называемую гравитационными волнами. Новое моделирование поможет ученым точно рассчитать, насколько велики могли быть эти гравитационные волны, что поможет будущим экспериментам искать похожие волны во Вселенной.

Маленькие комочки также могли схлопнуться под собственным весом, создав первые черные дыры во Вселенной, которые называются первичными черными дырами. Некоторые ученые считают, что такие черные дыры могут быть кандидатом в темную материю - загадочную субстанцию, которую никто не видел напрямую, но которая сегодня составляет 85% материи во Вселенной. Физики не видели никаких черных дыр в своих симуляциях, но они планируют в будущем проводить более длинные и подробные симуляции, которые могли бы показать такие объекты.

"Первобытные черные дыры представляют собой интригующую возможность на данный момент - они могут привести к новому поведению, но также предоставят новые возможности для тестирования модели", - написал Истер в электронном письме Live Science. Поскольку некоторые первичные черные дыры должны сохраняться в современной Вселенной, их обнаружение может помочь проверить модели ученых этих ранних моментов в младенчестве Вселенной.

Напомним, ранее сообщалось, что астрономы обнаружили мертвую галактику-монстра.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

 
Комментариев (2)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.
Полная версия правил
Осталось 300 символов
Отсортировать по дате Вниз
БТ  (аноним)  06.04.2021, 06:00
Оценка:  0
БТ
Переводчика обосрать!
гость  (аноним)  06.04.2021, 06:00
Оценка:  0
гость
Ужасный перевод!
Реклама
Мы в соцсетях
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь