Jedini način da saznamo kakav je Svemir u trenutku Velikog praska zahtijeva analizu gravitacijskih valova stvorenih kada je Svemir započeo. Ne otkrivanje valova pruža ograničenja u početnim uvjetima svemira i sužava polje gdje zapravo trebamo tražiti da bismo ih pronašli.
Kao da je stvorio kozmičku mikrovalnu pozadinu, vjeruje se da je Veliki prasak stvorio poplavu gravitacijskih valova - mreškanja u tkivu prostora i vremena. Iz našeg trenutnog razumijevanja, gravitacijski valovi su jedini poznati oblik informacija koji nam može stići neiskrivljeno od početaka svemira. Promatrali bi ih kao „stohastičku“ ili slučajnu pozadinu i sa sobom bi nosili informacije o njihovom nasilnom podrijetlu i prirodi gravitacije koju nije moguće dobiti uobičajenim astronomskim alatima. Postojanje valova predvidio je Albert Einstein 1916. godine u svojoj općoj teoriji relativnosti.
Analizom podataka dobivenih tijekom dvogodišnjeg razdoblja, od 2005. do 2007., dobiva se da stohastička pozadina gravitacijskih valova još nije otkrivena. Ali neotkrivanje pozadine, opisano u novom radu u Prirodi 20. kolovoza, nudi vlastiti brend uvida u najraniju povijest svemira.
"Budući da nismo promatrali stohastičku pozadinu, neki od ovih modela ranog svemira koji predviđaju relativno veliku stohastičku pozadinu su isključeni", rekao je Vuk Mandić, docent na Sveučilištu u Minnesoti i šef skupine koja je izvodila analiza. "Sada znamo nešto više o parametrima koji opisuju evoluciju svemira kada je bio star manje od jedne minute."
Prema Mandiću, nova otkrića ograničavaju modele kozmičkih struna, predmete za koje se pretpostavlja da su preostali od početka svemira, a zatim se širenjem svemira protežu do ogromne duljine; žice, kažu neki kozmolozi, mogu formirati petlje koje proizvode gravitacijske valove dok osciliraju, propadaju i na kraju nestaju.
"Budući da nismo promatrali stohastičku pozadinu, neki od ovih modela ranog svemira koji predviđaju relativno veliku stohastičku pozadinu su isključeni", rekao je Mandić. "Ako postoje kozmički nizovi ili natkoljenice, njihova se svojstva moraju podudarati s mjerenjima koja smo napravili - to jest da su njihova svojstva, poput napetosti žice, ograničenija nego prije."
To je zanimljivo, kaže on, "jer bi takvi nizovi mogli biti i takozvani temeljni nizovi, koji se pojavljuju u modelima teorije struna. Dakle, naše mjerenje također nudi način ispitivanja modela teorije struna, što je danas vrlo rijetko. "
U analizi su korišteni podaci prikupljeni iz LIGO interferometra u Hanfordu, Washingtonu i Livingstonu, La. Svaki od interferometra u obliku slova L koristi laserski rascjep na dva snopa koji putuju naprijed-nazad dužim krakovima interferometra. Dvije zrake koriste se za nadzor razlike između duljina ruku interferometra.
Sljedeća faza projekta, nazvana Advanced LIGO, kreće u mrežu 2014. godine i bit će 10 puta osjetljivija od trenutnog instrumenta. Omogućit će znanstvenicima otkrivanje kataklizmičnih događaja poput sudara u crnoj rupi i sudara neutronskih zvijezda na 10 puta većoj udaljenosti.
Priručnik o prirodi naslovljen je "Gornja granica amplitude stohastičke gravitacijske pozadine kozmološkog porijekla."
Izvor: EurekAlert
