ReadyPlanet.com


เสียงกระซิบจากด้านมืด: คลื่นความโน้มถ่วงสามารถเปิดเผยอะไรเกี่ยวกับสสารมืดได้?


 

บาคาร่า สมัครบาคาร่า

เมื่อเร็ว ๆ นี้การทำงานร่วมกันของ NANOGrav ได้จับสัญญาณแรกของคลื่นความโน้มถ่วงความถี่ต่ำมาก ศาสตราจารย์ Pedro Schwaller และ Wolfram Ratzinger วิเคราะห์ข้อมูลและโดยเฉพาะอย่างยิ่งพิจารณาถึงความเป็นไปได้ว่าสิ่งนี้อาจชี้ไปที่ฟิสิกส์ใหม่นอกเหนือจาก Standard Model หรือไม่ ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารSciPost Physicsพวกเขารายงานว่าสัญญาณนี้สอดคล้องกับทั้งการเปลี่ยนเฟสในเอกภพยุคแรกและการปรากฏตัวของอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายแกนแสงมาก (ALPs) คนหลังถือเป็นตัวเต็งสำหรับสสารมืด

คลื่นความโน้มถ่วงเปิดหน้าต่างสู่จักรวาลยุคแรก ในขณะที่พื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลที่แพร่หลายไม่ได้ให้เบาะแสใด ๆ เกี่ยวกับ 300,000 ปีแรกของจักรวาลของเรา แต่ก็ให้ภาพคร่าวๆของสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงบิกแบง “ มันเป็นเอกภพยุคแรก ๆ ที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับนักฟิสิกส์อนุภาค” Pedro Schwaller ศาสตราจารย์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจาก PRISMA + Cluster of Excellence ที่ Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) อธิบาย "นี่คือเวลาที่อนุภาคมูลฐานเช่นควาร์กและกลูออนมีอยู่จากนั้นจึงรวมตัวกันเป็นส่วนประกอบของนิวเคลียสของอะตอม"

สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับคลื่นความโน้มถ่วงที่ NANOGrav Collaboration ตรวจพบเป็นครั้งแรกคือมีความถี่ต่ำมากที่ 10-8 เฮิรตซ์ซึ่งเท่ากับการสั่นประมาณหนึ่งครั้งต่อปี เนื่องจากความยาวคลื่นที่ใหญ่เท่ากันในการตรวจจับเครื่องตรวจจับใด ๆ ก็จะต้องมีขนาดใหญ่เท่ากัน เนื่องจากเครื่องตรวจจับดังกล่าวไม่สามารถทำได้ที่นี่บนโลกนักดาราศาสตร์ที่ NANOGrav จึงใช้พัลซาร์ที่อยู่ห่างไกลและสัญญาณแสงเป็นเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่

Wolfram Ratzinger สรุปถึงแรงจูงใจที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของพวกเขา: "แม้ว่าจนถึงขณะนี้ข้อมูลจะให้คำใบ้แรกเกี่ยวกับการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงความถี่ต่ำ แต่ก็ยังคงเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับเราที่จะทำงานร่วมกับพวกเขาเนื่องจากคลื่นดังกล่าว อาจเกิดขึ้นได้จากกระบวนการต่างๆที่เกิดขึ้นในจักรวาลยุคแรกตอนนี้เราสามารถใช้ข้อมูลที่เรามีอยู่แล้วในการตัดสินใจได้ว่าสิ่งใดที่สิ่งเหล่านี้ถูกนำมาพิจารณาและข้อใดไม่เหมาะสมกับข้อมูลเลย "

เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์จากไมนซ์ตัดสินใจที่จะพิจารณาอย่างใกล้ชิดกับสองสถานการณ์ที่อาจทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงที่สังเกตได้: การเปลี่ยนเฟสในเอกภพในยุคแรกและสนามสสารมืดของอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายแกนแสงมาก (ALPs) การเปลี่ยนเฟสเช่นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลงในซุปดึกดำบรรพ์หลังบิ๊กแบงและส่งผลให้เกิดความปั่นป่วนขนาดใหญ่ - อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับสสารมืดที่ไม่ได้รับการคุ้มครองโดยแบบจำลองมาตรฐาน

จากข้อมูลที่มีอยู่ Pedro Schwaller และ Wolfram Ratzinger ตีความผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ด้วยความระมัดระวัง: "บางทีอาจเป็นไปได้มากกว่าเล็กน้อยก็คือสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงในระยะเริ่มต้น" ในทางกลับกันนักฟิสิกส์สองคนเชื่อว่าความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถหาข้อสรุปที่เป็นไปได้บางอย่างโดยอาศัยข้อมูลที่ จำกัด เท่านั้นที่พิสูจน์ให้เห็นถึงศักยภาพของแนวทางของพวกเขา "งานของเราเป็นการพัฒนาครั้งแรก แต่มีความสำคัญ - มันทำให้เรามั่นใจอย่างมากว่าด้วยข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเราสามารถสรุปข้อสรุปที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับข้อความที่คลื่นความโน้มถ่วงกำลังส่งเรามาจากจักรวาลยุคแรก"

"นอกจากนี้" Pedro Schwaller สรุป "เราสามารถเริ่มปักหมุดลักษณะบางอย่างของสถานการณ์และวางข้อ จำกัด ไว้ได้แล้วในกรณีของเราคือความแรงของการเปลี่ยนเฟสและมวลของแกน"

 


Post by Wanda Maximoff :: Date 2021-03-29 02:40:01 IP : 49.49.246.118


Opinion
Opinion *
By  *
E-Mail 
Don't Display E-mail



Copyright © 2010 All Rights Reserved.