Kiderült, hogyan hűlt le a korai univerzum a forrongó plazmától
A korai világegyetem lehűlése során buborékok jöttek létre a plazmából álló masszában, amelyek gravitációs hullámokat váltottak ki – ezek még ma is észlelhetőek lehetnek.
David Weir
Fizikusok azt feltételezik, hogy röviddel az ősrobbanás után a korai világegyetemben fázisátalakulás következett be. A fázisátalakulás az anyag formájának és tulajdonságainak megváltozása, amely általában hőmérséklet-változást kísér, legyen szó például a víz gőzzé párolgásáról, illetve a fém olvadásáról. A fiatal, gyorsan táguló kozmoszban valószínűleg hasonló folyamatok történhettek, amikor az akkori teret kitöltő plazma lehűlt.
Ez a fázisátalakulás gravitációs hullámokat váltott ki, vagyis a téridő hullámzását, amelyet leggyakrabban a nagy tömegű testek, például fekete lyukak és neutroncsillagok ütközése idéz elő, és amelyek olyan erősek voltak, hogy a finnországi Helsinki Egyetem tudósai szerint a LISA (Laser Interferometer Space Antenna) nevű jövőbeli űrmisszióval kimutathatók lehetnek.
Nemrégiben publikált tanulmányukban finn tudósok egy holografikus dualitásnak nevezett technika segítségével modellezték, hogy a szóban forgó gravitációs hullámokkal miként foghatnának be, illetve alkothatnának meg olyan jelet, amely a LISA által is észlelhető lenne.
A holografikus dualitás a húrelméleten alapul, és lehetővé teszi, hogy a kutatók matematikailag leírják a részecskék viselkedését gravitációs és gravitációmentes környezetben; e technika segítségével a csillagászok elemezhetik a korai univerzum fázisátmeneteit követő eseményeket.
Tudósok úgy gondolják, amint a forró plazma lehűlt, az úgynevezett nukleációs folyamat részeként buborékok kezdtek kialakulni benne. A nukleáció a fázisok közötti átmenet első lépése, amikor az eredeti közegben buborékok képződnek, amelyek a folyamatok központjaként működnek.
Ezek a buborékok viszont az átalakuló univerzumban összeütközhettek egymással – ez válthatta ki a mérhető gravitációs hullámokat. A rejtélyes folyamat megfejtése azonban még eltarthat egy ideig: az Európai Űrügynökség (ESA) és a NASA együttműködésében készülő LISA várhatóan 2037 előtt nem indul el, addig maradnak a hipotézisek és a tudományos felvetések.
