Космологи впервые использовали результаты наблюдений за гравитационными волнами для поиска следов существования космологических струн, доменных стенок, пар примордиальных черных дыр и других экзотических объектов, которые в теории могли существовать в ранней Вселенной.
Источник: Unsplash
Этот анализ исключил существование этих необычных объектов в широком перечне их возможных свойств, пишут физики в статье, опубликованной в научном журнале Physical Review X.
«Нам не удалось обнаружить в данных с LIGO, ViRGO и KAGRA ни одного сигнала, который бы говорил в пользу наличия этих структур в ранней Вселенной, что существенно ограничивает набор условий, в которых их существование остается возможным. Это подчеркивает тот потенциал, которым уже сейчас обладают наблюдения за гравитационными волнами для проверки теорий за рамками Стандартной космологической модели», — говорится в исследовании.
К такому выводу пришли научные коллективы гравитационных детекторов LIGO, ViRGO и KAGRA, которые уже несколько лет ведут совместные наблюдения за колебаниями пространства-времени, порожденными слияниями черных дыр и другими катаклизмами в далеком космосе. За последние годы ученые зафиксировали свыше 200 событий такого рода, что позволяет использовать эти всплески колебаний пространства-времени, а также замеры фонового гравитационного «шума» Вселенной, для изучения процесса расширения мироздания.
В частности, еще полвека назад космологи-теоретики предположили, что неоднородный характер распределения материи по Вселенной можно объяснить тем, что в процессе ее расширения в ней возникло множество экзотических объектов, в том числе примордиальных черных дыр, а также разных точечных, одномерных или двумерных дефектов: так называемых монополей, космических струн и доменных стенок. Их последующий распад не только задал структуру Вселенной, но и породил гравитационные волны, которые в теории можно уловить, анализируя большой объем данных.
Физики попытались найти следы этих древних гравитационных волн в гравитационном «шуме» современной Вселенной, для чего они воспроизвели их формирование при помощи компьютерных моделей и сопоставили с объединенными результатами наблюдений на LIGO, ViRGO и KAGRA. Ни в одном случае ученым не удалось найти характерных колебаний пространства-времени, которые могли возникать в результате разрыва космических струн, слияний примордиальных черных дыр, коллапса доменных стенок и прочих экзотических событий в ранней Вселенной.
Отсутствие подобных сигналов в данных с гравитационных детекторов, как отмечают космологи, исключает существование этих экзотических объектов в почти всех мыслимых сценариях, в которых подобные объекты могли существовать в ранней Вселенной первые мгновения после Большого Взрыва. Дальнейшие наблюдения за гравитационными волнами помогут окончательно исключить их существование или же выявить первые свидетельства существования пока неизвестных физических процессов в ранней Вселенной, управлявших ее расширением, подытожили исследователи.
.png "Получай новости на почту. Подписаться")