Astrofyzici simulují mikroskopické shluky z Velkého třesku

První okamžiky vesmíru lze rekonstruovat matematicky, i když je nelze přímo pozorovat. Fyzici na univerzitách v Göttingenu a Aucklandu (Nový Zéland) výrazně zlepšili schopnost komplexních počítačových simulací popsat tuto ranou dobu. Zjistili, že složitá síť struktur se může vytvořit za první biliontinu sekundy Velký třesk. Chování těchto objektů napodobuje distribuci galaxií ve vesmíru dnes. Na rozdíl od současnosti jsou však tyto původní struktury mikroskopické. Typické shluky mají hmotnost jen několik gramů a zapadají do objemů, které jsou mnohem menší než dnešní elementární částice. Výsledky studie byly publikovány v časopise Fyzikální vyšetření D..

Simulace raného vesmíru

Výsledky simulace ukazují růst drobných, extrémně hustých struktur velmi brzy po inflační fázi velmi raného vesmíru. Mezi počátečním a konečným stavem v simulaci (vlevo nahoře nebo vpravo) se zobrazená plocha zvětšila na deset milionůkrát oproti původnímu objemu, ale stále je mnohokrát menší než vnitřek protonu. Zvětšená hrudka vlevo dole by měla hmotnost asi 20 kg. Fotografický kredit: Jens Niemeyer, univerzita v Göttingenu

Vědci byli schopni pozorovat vývoj oblastí s vyšší hustotou držených pohromadě vlastní gravitací. „Fyzický prostor představovaný naší simulací by se milionkrát vešel do jediného protonu,“ říká profesor Jens Niemeyer, vedoucí skupiny astrofyzikální kosmologie na univerzitě v Göttingenu. „Je to pravděpodobně největší simulace nejmenší oblasti ve vesmíru, která byla dosud provedena.“ Tyto simulace umožňují vypočítat přesnější předpovědi vlastností těchto pozůstatků od počátků vesmíru.

Jens Niemeyer

Profesor Jens Niemeyer. Zápočet :: Univerzita v Göttingenu

Ačkoli by počítačově simulované struktury byly velmi krátkodobé a nakonec by se „vypařily“ do standardních elementárních částic, stopy této extrémně rané fáze by mohly být v budoucích experimentech zjistitelné. “Tvorba takových struktur, jakož i jejich pohyby a interakce musely generovat hluk pozadí.” Gravitační vlny“, Říká Benedikt Eggemeier, doktorand ve skupině Niemeyer a první autor studie. „S pomocí našich simulací můžeme vypočítat sílu signálu této gravitační vlny, která by mohla být v budoucnu měřitelná.“

Je také možné, že by se mohly vytvořit malé černé díry, kdyby se tyto struktury vymkly z rukou. Pokud ano, mohly by mít dnes pozorovatelné důsledky nebo by mohly být součástí tajemné temné hmoty ve vesmíru. „Na druhou stranu,“ říká profesor Easther, „pokud simulace předpovídají vznik černé díry a my je nevidíme, našli jsme nový způsob testování modelů dětského vesmíru.“

Odkaz: „Tvorba inflatonských halo po inflaci“ Benedikta Eggemeiera, Jense C. Niemeyera a Richarda Easthera, 22. března 2021, Fyzikální vyšetření D..
DOI: 10.1103 / PhysRevD.103.063525

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Líheň je otevřená, stanici zabírá 10 členů posádky

Nově přidaný personál stanice, který se skládal z 10 členů, se shromáždil v servisní jednotce Zvezda, aby uspořádali uvítací ceremoniál s rodinnými příslušníky a...

Chronické virové infekce mohou mít hluboký trvalý účinek na imunitu člověka, podobně jako stárnutí

Analýza topologie sítě funkce imunitního systému představující desítky integrovaných buněčných odpovědí, které jsou během odstraňování viru hepatitidy C u lidí obráceny. Zkoumané signální...

Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR Trilobité měli při dýchání jednu nohu Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. ...

“Čmáranice světla” v reálném čase

Vědci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli zjednodušený algoritmus pro převod volně nakreslených čar na standardním stolním procesoru na hologramy. Dramaticky snižují náklady na...

Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost Pod zeleným...

Newsletter

Subscribe to stay updated.