Astrofizicienii au simulat structura cuantică primordială a Universului nostru

O nouă analiză matematică a momentelor după perioada numită „Epoca inflaționistă” dezvăluie că o structură misterioasă ar fi existat în Universul timpuriu. Descoperirea ne-ar putea ajuta să înțelegem Universul din ziua de azi.

Astrofizicienii de la Universitatea Göttingen din Germania și Universitatea Auckland din Noua Zeelandă au folosit o combinație de simulări ale mișcării particulelor și un model cuantic de gravitație pentru a prezice modul în care structurile s-ar putea forma în condensarea particulelor după ce „inflația” a avut loc.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Amploarea acestui tip de model este de-a dreptul uimitoare. Este vorba despre mase de până la 20 de kilograme înghesuite într-un spațiu de abia 10-20 metri lățime, într-un moment în care Universul avea doar 10-24 de secunde vechime.

Cea mai mare simulare a celei mai mici zone din Univers

„Spațiul fizic reprezentat de simularea noastră s-ar încadra într-un singur proton de un milion de ori. Este probabil cea mai mare simulare a celei mai mici zone din Univers care a fost produsă până acum”, a explicat Jens Niemeyer, astrofizician la Universitatea Göttingen.

Mare parte din ceea ce știm despre acest stadiu incipient al existenței Universului se bazează doar pe acest tip de calcule matematice. Cea mai veche lumină pe care o putem vedea încă licărind prin Univers este radiația cosmică de fond (CMB). Totuși, în acest ecou slab al radiațiilor antice există și câteva indicii care ne-ar putea arăta ce anume s-a întâmplat.

Lumina radiației cosmice de fond a fost emisă sub formă de particule elementare combinate în atomi care au ieșit din acea „supă fierbinte și densă de energie”, evenimentul fiind cunoscut sub numele de „Epoca Recombinării”. Harta acestei radiații de fond arată că Universul nostru avea deja un fel de structură veche de câteva sute de mii de ani.

„Formarea unor astfel de structuri ar fi generat un zgomot de fond al undelor gravitaționale”

„Formarea unor astfel de structuri, precum și mișcările și interacțiunile acestora, ar fi generat un zgomot de fond al undelor gravitaționale. Cu ajutorul simulărilor noastre, putem calcula puterea acestui semnal de undă gravitațională, care ar putea fi măsurabilă în viitor”, a explicat Benedikt Eggemeier, astrofizician la Universitatea Göttingen și autor principal al noului studiu, citat de Science Alert.

În unele cazuri, masele intense ale unor astfel de obiecte ar fi putut trage materia în găurile negre primordiale, obiecte despre care să crede că ar contribui la mișcarea misterioasă a materiei întunecate.

Totuși, faptul că acest comportament al structurilor imită aglomerarea la scară largă a Universului nostru de astăzi nu înseamnă neapărat că este direct responsabil pentru distribuția actuală a stelelor, gazelor și galaxiilor.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Tot mai mulți astronomi au suspiciuni că Universul este plin de „stele fantomă invizibile”

Noi calcule arată că găurile de vierme din Univers sunt complet traversabile

Cât de rapid se extinde Universul? Astronomii au obținut o nouă estimare pentru rata de expansiune

Cercetătorii ruși au scufundat un telescop uriaș în Lacul Baikal pentru a căuta cele mai mici particule din Univers