Le increspature nel tessuto dell’universo possono rivelare l’inizio del tempo

Gli scienziati sono avanzati nello scoprire come utilizzare le increspature nello spazio-tempo conosciute come onde gravitazionali per tornare all’inizio di tutto ciò che sappiamo. I ricercatori affermano di poter comprendere meglio lo stato dell’universo subito dopo il Big Bang imparando come queste increspature nel tessuto dell’universo fluiscono attraverso i pianeti e il gas intergalattico.

“Non possiamo vedere universo primordiale direttamente, ma forse possiamo vederlo indirettamente se guardiamo a come le onde gravitazionali di quel periodo influenzano la materia e la radiazione che possiamo osservare oggi”. Giornale di cosmologia e fisica delle astroparticelle. Garg è uno studente laureato nel Princeton Program in Plasma Physics, con sede presso il Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE).

Garg e il suo consulente Ilya Dodin, che sono affiliati sia alla Princeton University che al PPPL, hanno adattato la tecnica dalla loro ricerca in Energia di fusione, un processo che genera energia per il sole e le stelle che gli scienziati stanno sviluppando per generare elettricità sulla Terra senza emettere gas serra o produrre scorie radioattive a lunga vita. Gli scienziati della fusione calcolano come Onde elettromagnetiche Muovendosi attraverso il plasma, la zuppa di elettroni nuclei atomici che alimentano impianti di fusione noti come tokamak e stelle.

Si scopre che questo processo è simile al movimento delle onde gravitazionali attraverso la materia. “Abbiamo messo le macchine per le onde del plasma al lavoro sul problema delle onde gravitazionali”, ha detto Garg.

Le onde gravitazionali, che furono previste per la prima volta da Albert Einstein nel 1916 come risultato della sua teoria della relatività, sono perturbazioni in Tempo libero dovuto al movimento di corpi molto densi. Viaggiano alla velocità della luce e sono stati rilevati per la prima volta nel 2015 dal Laser Gravitational-Wave Observatory (LIGO) attraverso rilevatori nello Stato di Washington e in Louisiana.

Garg e Doden hanno creato formule che potrebbero teoricamente funzionare onde gravitazionali Per rivelare le proprietà nascoste dei corpi celesti, come le stelle distanti molti anni luce. Quando le onde attraversano la materia, creano luce le cui proprietà dipendono dalla densità del materiale.

Un fisico può analizzare questa luce e scoprire proprietà attorno a una stella lontana milioni di anni luce. La tecnologia potrebbe anche portare a scoperte sulla distruzione di stelle di neutroni e buchi neri, gli avanzi estremamente densi delle stelle morenti. Possono persino rivelare informazioni su ciò che stava accadendo durante il Big Bang e nei primissimi momenti del nostro universo.

La ricerca è iniziata senza alcun senso del suo significato. “Pensavo che questo sarebbe stato un piccolo progetto di sei mesi per uno studente laureato che avrebbe comportato la risoluzione di un semplice comando”, ha detto Dowden. “Ma una volta che abbiamo iniziato ad approfondire l’argomento, ci siamo resi conto che si capiva molto poco sul problema e che avremmo potuto svolgere un lavoro teorico di base qui”.

Gli scienziati stanno ora pianificando di utilizzare questa tecnica per l’analisi dei dati nel prossimo futuro. “Ora abbiamo alcune formule, ma ottenere risultati significativi richiederà un po’ più di lavoro”, ha detto Garg.