[/caption]
Ainoa tapa tietää, millainen maailmankaikkeus oli alkuräjähdyksen hetkellä, edellyttää universumin alkaessa luotujen gravitaatioaaltojen analysointia. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatoryn (LIGO) kanssa työskentelevät tutkijat sanovat, että heidän alkuperäiset tutkimuksensa näistä gravitaatioaaloista eivät ole tuottaneet mitään. Mutta se on hyvä asia. Aaltojen havaitsematta jättäminen asettaa rajoituksia maailmankaikkeuden alkuolosuhteille ja kaventaa sitä kenttää, mistä meidän on todella etsittävä löytääksemme ne.
Aivan kuten se tuotti kosmisen mikroaaltouunin taustan, alkuräjähdyksen uskotaan luoneen gravitaatioaaltojen tulvan - aaltoja avaruuden ja ajan kudoksessa. Nykyisen ymmärryksemme mukaan gravitaatioaallot ovat ainoa tunnettu informaatiomuoto, joka voi saavuttaa meidät vääristymättömänä maailmankaikkeuden alusta lähtien. Niitä havaittaisiin 'stokastisena' tai satunnaisena taustana, ja ne kantaisivat mukanaan tietoa niiden väkivaltaisesta alkuperästä ja painovoiman luonteesta, jota ei voida saada tavanomaisilla tähtitieteellisillä työkaluilla. Albert Einstein ennusti aaltojen olemassaolon vuonna 1916 yleisessä suhteellisuusteoriassaan.
Kahden vuoden ajalta, vuosilta 2005-2007, kerättyjen tietojen analysointi osoittaa, että gravitaatioaaltojen stokastista taustaa ei ole vielä löydetty. Mutta taustan löytämättä jättäminen, jota kuvattiin uudessa artikkelissa 20. elokuuta Naturessa, tarjoaa omanlaisensa näkemyksen maailmankaikkeuden varhaisimpaan historiaan.
'Koska emme ole havainneet stokastista taustaa, jotkut näistä varhaisen universumin malleista, jotka ennustavat suhteellisen suuren stokastisen taustan, on suljettu pois', sanoi Vuk Mandic, Minnesotan yliopiston apulaisprofessori ja tutkimuksen suorittaneen ryhmän johtaja. analyysi. 'Tiedämme nyt hieman enemmän parametreista, jotka kuvaavat maailmankaikkeuden kehitystä, kun se oli alle minuutin vanha.'
Mandicin mukaan uudet löydöt rajoittavat kosmisten merkkijonojen malleja, esineitä, joiden oletetaan jääneen jäljelle universumin alusta ja venyneen myöhemmin valtaviin pituuksiin universumin laajentuessa; Jotkut kosmologit sanovat, että kielet voivat muodostaa silmukoita, jotka tuottavat gravitaatioaaltoja, kun ne värähtelevät, hajoavat ja lopulta katoavat.
'Koska emme ole havainneet stokastista taustaa, jotkut näistä varhaisen universumin malleista, jotka ennustavat suhteellisen suuren stokastisen taustan, on suljettu pois', sanoi Mandic. 'Jos kosmisia kieliä tai supermerkkijonoja on olemassa, niiden ominaisuuksien on oltava tekemiemme mittausten mukaisia - eli niiden ominaisuudet, kuten kielten jännitys, ovat rajoitetumpia kuin ennen.'
Tämä on mielenkiintoista, hän sanoo, 'koska tällaiset kielet voivat olla myös niin sanottuja peruskieliä, joita esiintyy jousiteoriamalleissa. Joten mittauksemme tarjoaa myös tavan tutkia merkkijonoteoriallisia malleja, mikä on nykyään hyvin harvinaista.
Analyysissa käytettiin Hanfordissa, Washissa ja Livingstonissa, Los Angelesissa olevista LIGO-interferometreistä kerättyjä tietoja. Kukin L-muotoinen interferometri käyttää laseria, joka on jaettu kahteen säteeseen, jotka kulkevat edestakaisin pitkiä interferometrin varsia pitkin. Kahta sädettä käytetään seuraamaan eroa kahden interferometrin varren pituuden välillä.
Projektin seuraava vaihe, Advanced LIGO, tulee verkkoon vuonna 2014, ja se on 10 kertaa herkempi kuin nykyinen instrumentti. Sen avulla tutkijat voivat havaita katastrofaalisia tapahtumia, kuten mustan aukon ja neutronitähtien törmäykset 10 kertaa suuremmilta etäisyyksiltä.
Nature-paperin otsikko on 'Kosmologisen alkuperän stokastisen gravitaatioaallon amplitudin yläraja'.
Lähde: EurekAlert