O echipă de cercetători a dezvoltat un set de instrumente matematice care ar putea permite studierea undelor gravitaţionale pentru a explora originile nevăzute ale universului. Aceste valuri în spaţiu-timp, care au început să se formeze chiar la începuturile timpului, ar putea oferi indicii esenţiale despre ceea ce s-a întâmplat în primele momente ale Big Bang-ului, o perioadă inaccesibilă prin alte metode.
După Big Bang, primii 380.000 de ani au fost un haos intens în care fotonii, particulele de lumină, interacţionau constant cu materia, făcând imposibilă folosirea luminii pentru a vedea ce s-a întâmplat în acea perioadă. Abia după acest interval de timp a fost emisă radiaţia cosmică de fond (Cosmic Microwave Background), primul tip de lumină care a început să se deplaseze liber prin univers. Însă, undele gravitaţionale au fost prezente încă de la începuturi şi se mişcau liber, făcându-le potenţiale martori tăcuţi ai celor mai timpurii momente din istoria cosmosului.
Cercetătorii au început să exploreze cum undele gravitaţionale interacţionează cu materia. Aceste unde trec prin orice, inclusiv prin noi, dar efectele lor sunt extrem de mici, comparabile cu o fracţiune din dimensiunea unui atom. Din acest motiv, sunt necesare detectoare extrem de sensibile pentru a le măsura. Cu toate acestea, undele gravitaţionale interacţionează totuşi cu materia şi este posibil să putem studia aceste interacţiuni pentru a înţelege mai bine începuturile universului.
„Avem acum câteva formule, dar pentru a obţine rezultate semnificative va fi nevoie de mai multă muncă”, a declarat Deepen Garg, autorul principal al studiului de la Princeton Plasma Physics Laboratory.
„Nu putem vedea direct universul timpuriu, dar poate că îl putem vedea indirect dacă ne uităm la modul în care undele gravitaţionale din acea perioadă au afectat materia şi radiaţiile pe care le putem observa astăzi”.
Interesant este că punctul de plecare pentru această lucrare nu a fost deloc undele gravitaţionale, ci fizica plasmei în reactoarele de fuziune nucleară.Fuziunea nucleară, care alimentează stelele şi ar putea într-o zi să ne ofere energie fără carbon, este guvernată de ecuaţii care, cu modificările potrivite, se aplică şi în cazul undelor gravitaţionale.
Această abordare inovatoare ar putea deschide noi perspective asupra comportamentului corpurilor cereşti şi evenimentelor cosmice, oferind informaţii care ar fi imposibil de obţinut prin alte metode.
Undele gravitaţionale sunt schimbări în structura spaţiu-timp şi nu sunt absorbite de nimic. Nu există nimic în univers care să arunce o umbră. Cu toate acestea, diversele componente ale universului, de la găuri negre şi coliziuni de stele neutronice la planete şi stele, vor influenţa aceste unde. Studiind undele gravitaţionale, putem obţine o perspectivă asupra comportamentului acestor corpuri cereşti şi evenimente, perspective care altfel ar fi inaccesibile.
Acest proiect a început fără un plan grandios, dar s-a transformat într-o descoperire promiţătoare.
„M-am gândit că acesta va fi un proiect mic, de şase luni, pentru un student de doctorat, care va implica rezolvarea unei probleme simple”, a adăugat Ilya Dodin, coordonatorul doctoral al lui Garg.
„Dar, odată ce am început să aprofundăm subiectul, ne-am dat seama că se înţelegea foarte puţin despre problemă şi că puteam face unele lucrări teoretice de bază aici”.
Cercetările continuă, iar echipa speră să descopere mai multe despre cum putem folosi undele gravitaţionale pentru a înţelege mai bine universul nostru şi momentul în care a început timpul însuşi, relatează playtech.ro.
