Būsimas gravitacinių bangų detektorius kosmose galėtų atskleisti visatos paslaptis

Naujas tyrimas parodė, kad ateityje gravitacinių bangų iš kosmoso aptikimas leis identifikuoti naujus pagrindinius laukus ir potencialiai atskleisti neaiškius visatos aspektus.

Profesorius Thomas Sotiriu iš Notingamo universiteto Gravitacijos centro ir Andrea Maselli, GSSI ir INFN tyrėjas, kartu su SISSA ir Romos La Sapienza tyrėjais pademonstravo precedento neturintį gravitacinių bangų stebėjimo tikslumą lazeriniu interferometru. Antena (LISA) galės rasti naujų pagrindinių laukų.

Šiame naujame tyrime mokslininkai teigia, kad kosminėje erdvėje veikiantis gravitacinių bangų (GW) detektorius LISA, kurį Europos kosmoso agentūra (ESA) turėtų paleisti 2037 m., atvers naujų galimybių tyrinėti visatą.

Profesorius Thomas Sotiriu, Notingemo gravitacijos centro direktorius, aiškina: „Įvairiuose scenarijuose buvo pasiūlyti nauji pagrindiniai laukai, ypač skaliarai: kaip tamsiosios materijos paaiškinimas, kaip pagreitinto visatos plėtimosi priežastis arba kaip nuoseklaus ir išsamaus gravitacijos ir elementariųjų dalelių aprašymo mažos energijos apraiškos. Dabar parodėme, kad LISA siūlo precedento neturinčias skaliarinių laukų aptikimo galimybes, ir tai atveria įdomių galimybių išbandyti šiuos scenarijus.

Taip pat įdomu:

• Buvo išleistas visas gravitacinių bangų katalogas
• Astronomai atrado tolimą galaktiką naudodami gravitacinį lęšį

Astrofizinių objektų, turinčių silpnus gravitacinius laukus ir mažą erdvėlaikio kreivumą, stebėjimai dar nepateikė jokių tokių laukų įrodymų. Tačiau yra pagrindo tikėtis, kad nukrypimai nuo bendrojo reliatyvumo arba gravitacijos ir naujų laukų sąveikos bus labiau pastebimi esant dideliems iškraipymams. Dėl šios priežasties gravitacinių bangų aptikimas, atvėręs naują langą į stipraus gravitacinio lauko režimą, yra unikali galimybė aptikti šiuos laukus.

Tyrėjai sukūrė naują požiūrį į signalo modeliavimą ir pirmą kartą atliko griežtą LISA gebėjimo aptikti skaliarinių laukų, susijusių su gravitacine sąveika, įvertinimą. Pažymėtina, kad šis požiūris priklauso nuo teorijos, nes jis nepriklauso nuo paties krūvio kilmės ar mažo kūno pobūdžio. Analizė taip pat rodo, kad tokį matavimą galima palyginti su griežtomis teorinių parametrų ribomis, žyminčiomis nukrypimus nuo Bendrosios reliatyvumo teorijos arba standartinio modelio.

LISA bus skirta gravitacinių bangų aptikimui naudojant astrofizinius šaltinius, veiks trijų palydovų, skriejančių aplink Saulę milijonų kilometrų atstumu vienas nuo kito, žvaigždyne. LISA stebės gravitacines bangas, skleidžiamas žemu dažniu juostoje, kuri dėl aplinkos triukšmo nepasiekiama antžeminiams interferometrams. LISA matomas spektras leis tyrinėti naujas astrofizinių šaltinių šeimas, kurios skiriasi nuo tų, kurias stebėjo Virgo ir LIGO, atverdamas naują langą į kompaktiškų objektų evoliuciją įvairiose mūsų Visatos aplinkose.

Taip pat skaitykite:

• Sukurta lazerio, kuris per 45 dienas atgabens erdvėlaivį į Marsą, koncepcija
• Saulė gali būti neapskaitytas Žemės vandens šaltinis