宇宙論者はインフレーション理論を証明するために重力波を探す

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次の10年間、宇宙論者は宇宙の最初の瞬間を観察し、人気のある理論を証明しようと試みます。彼らは原始的な光を測定するために非常に弱い重力波を探し、宇宙のインフレーション理論の説得力のある証拠を探します。宇宙論の理論は、空間と時間の構造におけるランダムで微視的な密度の変動が、熱い大きな宇宙で宇宙を誕生させたと提案しています約137億年前に強打しました。偏光計と呼ばれる新しい機器が南極望遠鏡(SPT)に接続されており、電磁波スペクトルのマイクロ波と赤外線の間でサブミリ波の波長で動作します。アインシュタインの一般相対性理論は、宇宙インフレーションが弱い重力波を生成するはずであると予測しています。

インフレーション理論は、より漸進的なビッグバン膨張の前の最初のいくつかの瞬間に、宇宙の非常に急速で指数関数的な膨張の期間を提案します。スペースマガジンを満たす物質と放射線を生成するために腐敗しました。

1979年、物理学者アランガスは宇宙インフレーション理論を提案しました。これはまた、無限の数の宇宙の存在を予測します。残念ながら、宇宙学者はその特定の予測をテストする方法がありません。

「これらは別々のユニバースであるため、当然のことながら、私たちはそれらとは一切接触できません。フェルミ国立加速器研究所の科学者であり、シカゴ大学の天文学と天体物理学の教授であるスコットドデルソンは、次のように述べています。

しかし、宇宙インフレの妥当性を調査する方法があります。この現象により、2つのクラスの摂動が発生します。 1つは、素粒子の密度の変動が宇宙全体で継続的に発生し、科学者がすでにそれらを観測していることです。

「通常、彼らは原子スケールで行われているだけです。私たちはそれらに気づくことすらありませんでした」とドデルソンは言いました。しかし、インフレはこれらの摂動を瞬時に宇宙の割合に伸ばします。 「その画像は実際に機能します。それらの摂動がどのように見えるべきかを計算することができます、そして、彼らが我々が宇宙で見る銀河を生成するために正確に正しいことがわかります。」

摂動の2番目のクラスは、重力波、つまり空間と時間におけるアインシュタインの歪みです。重力波も宇宙の比率に昇格され、おそらく宇宙科学者が電磁放射の適切な周波数に調整された敏感な望遠鏡でそれらを検出するのに十分なほど強力です。

新しい偏光計の感度が十分であれば、科学者は波を検出できるはずです。

「重力波を検出すると、私たちの宇宙のインフレについて多くのことがわかります」と、新しい装置を開発したシカゴ大学のジョンカールストロム氏は述べています。カールストロム氏は、波を検出すると宇宙の起源に関するさまざまな競合するアイデアが除外されると述べた。 「以前よりも少ないですが、彼らはあなたがそのような極端な、ホットなビッグバン、最初はこの量子変動を持っていることを予測していません」と彼は言った。また、検出可能なレベルで重力波を生成することもありません。

このリンクでのシミュレーションは、宇宙全体で連続的に発生する量子ゆらぎの結果である、原子以下のスケールでの空間と時間の歪みを描写しています。シミュレーションの終わり近くに、宇宙のインフレが時空を宇宙の宇宙の比率に伸ばし始めます。

宇宙学者はまた、暗黒エネルギーの謎を解くためにSPTを使用しています。反発力である暗黒エネルギーが宇宙を押し広げ、重力を打ち負かします。重力はすべての物質によってもたらされる引力です。
暗黒エネルギーは見えませんが、天文学者は過去数十億年以内に形成された銀河団への影響を見ることができます。

SPTは、ビッグバンの残光である宇宙マイクロ波背景(CMB)放射を検出します。宇宙論者は、宇宙シンフォニーの強力な太鼓と角を表す、CMBからのデータの財産を採掘しました。しかし、今や科学界は、CMBの下にある微妙な楽器(重力波)のトーンに耳を傾けています。

「私たちは宇宙の写真にこれらの重要な要素を持っていますが、物理学がそれらのどれを生み出すかは本当にわかりません」とインフレ、暗黒エネルギー、そして同様に神秘的な暗黒物質のドデルソンは言いました。 「次の10年の目標は、物理学を特定することです。」

出典:シカゴ大学

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