معمای سردشدن جهان اولیه حل شد

به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، مدت ها دانشمندان تصور می کردند که تغییر فاز در جهان اولیه کمی پس از مه بانگ رخ داده است. تغییر فاز تغییر حالت و ویژگی های ماده است که به طور معمول با تغییرات دما مانند تبدیل آب به بخار یا ذوب فلز همراه است. در جهان جوان که به سرعت در حال انبساط بوده است، احتمالا اتفاق مشابهی با سرد شدن پلاسما که در آن زمان فضا را پر کرده بود، رخ داده است.

به گفته دانشمندان دانشگاه هلسینکی فنلاند، انتقال فاز در جهان اولیه قابل توجه بوده است و باعث به وجود آمدن امواج گرانشی شده است. امواج گرانشی موج هایی در فضازمان هستند که بطور معمول در اثر برخورد اجرام پر جرم مانند سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی به وجود می آیند. علاوه بر آن ، امواج گرانشی که توسط تغییر فاز جهان اولیه به وجود آمده اند، به قدری قدرتمند بوده اند که ممکن است بتوان آنها را با استفاده از ماموریت های فضایی آینده ی آنتن فضایی تداخل سنج لیزری به اختصار لیسا (LISA) تشخیص داد.

در این مطالعه جدید، دانشمندان با مدل سازی نشان دادند که چگونه این امواج گرانشی میتوانند سیگنالی ایجاد کنند که با استفاده از روشی موسوم به "دوگانگی هولوگرافیک" (Holographic duality) توسط "لیسا" قابل تشخیص باشند.

"دوگانگی هولوگرافیک" مبتنی بر" نظریه ریسمان" است و دانشمندان را قادر می کند تا رفتار ذرات را در محیط های دارای گرانش و عاری از گرانش به صورت ریاضیاتی توصیف کنند.

دانشمندان با استفاده از این روش میتوانند رویدادهای احتمالی را که پس از تغییر فاز در جهان اولیه رخ داده است، تجزیه و تحلیل کنند. در مدل آنها، دمایی که در آن تغییر فاز رخ داده است و همچنین سرعت انبساط جهان نیز در نظر گرفته شده است.

از آن جا که هیچکس هنگام وقوع این تغییر فاز حضور نداشته است که بتواند آنرا رصد کند، این فرآیند هنوز در هاله ای از ابهام قرار دارد. دانشمندان فکر می کنند که همزمان با سرد شدن پلاسمای داغ، حباب ها در آن به عنوان بخشی از فرآیند هسته زایی، شروع به شکل شکل گیری کردند.

هسته زایی اولین گام در تغییر فاز است. هنگامی که حباب هایی که در محیط اصلی تشکیل میشوند، بعنوان مراکز فرایند تغییر فاز عمل می کنند. اما دانشمندان فکر می کنند که این حباب ها به یکدیگر برخورد کرده اند و باعث به وجود آمدن امواج گرانشی شده اند.

با این حال همچنان مدتی طول میکشد تا این فرایند مرموز آشکار شود و به نظر می رسد " لیسا" که همکاری بین آژانس فضایی اروپا (ESA) و سازمان ناسا است، تا سال ۲۰۳۷ شروع به کار نکند. به گفته ی آژانس فضایی اروپا ، "لیسا" اولین ماموریتی است که به ثبت امواج گرانشی اختصاص داده شده و میتواند نوسانات کوچک فضازمان را که در اثر برخورد سیاهچاله ها و ابرنواخترها ایجاد می شود، شناسایی کند.

اگر این آنتن فضایی بتواند سیگنال های موردنظر در این تحقیق را بیابد، به اولین شواهدی دست خواهد یافت که گمانه زنی های گسترده در مورد تغییر فاز اولیه جهان را تائید می کند.