Huxleў
Автор: Huxleў
© Huxleў – альманах о философии, бизнесе, искусстве и науке.
Science
3 мин. на чтение

Астрофизики смоделировали результат Большого взрыва

Астрофизики смоделировали результат Большого взрыва
Поделиться материалом
Иллюстрация: BIG BANG/GETTY IMAGES (тп)

 

Первые секунды существования Вселенной невозможно увидеть в реальности, но можно смоделировать математически. Астрофизики из университетов Геттингена и Окленда в Новой Зеландии использовали сложную компьютерную симуляцию для того, чтобы лучше изучить этот момент.

Они обнаружили, что в первую триллионную долю секунды после Большого взрыва образовывается сеть объектов. Эти структуры имитируют распределение галактик в современной Вселенной. Но, в отличие от нынешних галактик, которые кажутся человеку огромными, эти объекты микроскопически малы. Они представляют собой сгустки вещества, которые имеют массу всего в несколько граммов и занимают меньше места, чем элементарные частицы.

Согласно современным представлениям, наша Вселенная появилась примерно 13,799 млрд лет назад из некоего сингулярного состояния и с тех пор постоянно расширяется и охлаждается. На ранних этапах она представляла собой однородную, чрезвычайно плотную среду с очень высокой температурой и давлением.

За миллиарды лет Вселенная прошла через несколько фаз, которые привели к появлению элементарных частиц, физических тел, а также галактик и планет в том виде, в котором мы их знаем.

Однако миллисекунды после взрыва — наиболее сложный момент для понимания. В том числе потому, что произошел он очень быстро: через  10−42 секунд началось экспоненциальное расширение, которое завершилось через  10−36  секунд.

Один из авторов исследования, опубликованного в Physical Review D, профессор Йенс Нимейер, глава группы астрофизической космологии Геттингенского университета, уточняет:

Все объекты, которые мы смоделировали, настолько маленькие, что могли бы миллион раз поместиться в один протон

По его словам, эта работа — самая крупная симуляция самой маленькой области Вселенной.

В реальности эти микроскопические структуры были настолько недолговечными, что за секунды увеличились в миллиарды раз. Однако, их развитие на раннем этапе существования Вселенной определило то, как галактики взаимодействовали в дальнейшем. Авторы исследования планируют смоделировать и более поздние этапы.

Кроме того, они говорят, что формирование таких объектов и их дальнейшее движение должно было вызвать фоновый шум гравитационных волн. Первый автор исследования, студент Phd Бенедикт Эггемайер, хочет с помощью моделирования вычислить силу сигнала гравитационной волны.

Дело в том, что движение крупных объектов вызывает изменения гравитационного поля, которое называется волной. Эти волны независимо движутся в пространстве со скоростью света и с трудом поддаются регистрации. Однако наблюдение за ними позволяет находить черные дыры в пространстве.

Исследователи говорят, что крошечные структуры, образованные Большим взрывом, также могут приводить к появлению черных дыр — таких же маленьких. По мере развития Вселенной они могут расширяться или становиться частью темной материи. Иными словами, моделирование подсказывает не только развитие галактик, но и образование черных дыр. Возможно, более совершенные модели позволят их лучше изучить.

Вступая в Клуб Друзей Huxleў, Вы поддерживаете философию, науку и искусство
Поделиться материалом

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Получайте свежие статьи

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: