Нова теорія Великого вибуху: гравітаційні хвилі могли створити зірки, галактики і планети

Дослідники представили нову теорію походження Всесвіту. Ця теорія припускає, що пульсації в просторі-часі, відомі, як гравітаційні хвилі, які 100 років тому передбачив Альберт Ейнштейн, могли стати причиною появи матерії, з якої з'явилися зірки, галактики і планети. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Research, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Автори дослідження кажуть, що багато десятиліть учені розглядали інфляційну модель для пояснення того, чому Всесвіт виглядає таким, яким він є. Інфляційна модель може пояснити, чому Всесвіт настільки однорідний, тобто має однакову кількість матерії в усіх напрямках з практично однаковою щільністю. А первинні квантові коливання можуть пояснити всю структуру Всесвіту. Але є проблема: ця модель містить занадто багато параметрів, що налаштовуються, які можна змінювати за бажанням.

Нова модель народження Всесвіту припускає, що природні квантові коливання самого простору-часу, тобто гравітаційні хвилі, могли створити крихітні відмінності в густині матерії, що призвело до створення зірок, галактик і планет.

Нова модель припускає, що Всесвіт почався з фази дуже швидкого розширення, відомої як космічна інфляція, але космос був простором де Сіттера. Цей стан Всесвіту можна розглядати як стиснення гравітонів, тобто гіпотетичних частинок, які вважаються переносниками гравітації. Цей простір-час де Ситтера повністю розпався б, коли він досягнув стану майже повної рівноваги і квантові ефекти стали настільки сильними, що перетворили Всесвіт на хаотичну квантову систему.

Вчені кажуть, що їхня модель виключає необхідність наявності гіпотетичного інфлатонного поля, яке породжувало відштовхувальну силу в ранньому Всесвіті, що спричиняла швидке розширення, як припускають моделі Великого вибуху. Натомість гравітаційних хвиль, як природних квантових коливань самого простору-часу, у новій моделі достатньо для створення коливань щільності матерії, що призводить до появи зірок, галактики і планет.

Учені вважають, що їхню теорію можна перевірити за допомогою спостережень за космосом. Спостереження за великомасштабною структурою Всесвіту і вимірювання первинних гравітаційних хвиль можуть підтвердити або спростувати нову теорію.

Учені кажуть, що для пояснення народження Всесвіту, можливо, не потрібні спекулятивні компоненти. Для цього потрібно лише глибоке розуміння гравітації та квантової фізики. Якщо нова теорія правильна, то вона може змінити наше уявлення про народження Всесвіту.

Як уже писав Фокус, магнітне поле раннього Всесвіту могло бути в мільярди разів слабшим за магніт на холодильнику. Вчені визначили потенційну силу магнітного поля, яке було на найбільш ранніх стадіях існування Всесвіту 13,8 млрд років тому.

Також Фокус писав про те, що вчені виявили в космосі гравітаційні аномалії, які не може пояснити головна теорія гравітації — загальна теорія відносності Ейнштейна.