ビッグバンの瞬間の宇宙がどのようなものであったかを知る唯一の方法は、宇宙が始まったときに生成された重力波の分析を必要とすることです。波を検出しないことは、宇宙の初期条件に関する制約を提供し、それらを見つけるために実際に見なければならない場所のフィールドを狭めます。
宇宙のマイクロ波背景を作り出したのと同じように、ビッグバンは重力波の洪水、つまり空間と時間の構造の波紋を生み出したと考えられています。私たちの現在の理解から、重力波は、宇宙の始まりから歪みなく私たちに到達できる唯一の既知の情報形式です。それらは「確率的」またはランダムな背景として観察され、暴力的な起源および従来の天文学的ツールでは得ることができない重力の性質に関する情報を一緒に運びます。波の存在は、1916年にアルバートアインシュタインによって相対性理論の一般理論で予測されました。
2005年から2007年までの2年間にわたって取得されたデータを分析すると、重力波の確率的背景はまだ発見されていません。しかし、8月20日のネイチャーの新しい論文で説明されている背景の非発見は、宇宙の最も初期の歴史に対する洞察の独自のブランドを提供します。
「確率的背景を観察していないため、比較的大きな確率的背景を予測するこれらの初期宇宙モデルのいくつかは除外されました」とミネソタ大学の助教授であり、分析。 「私たちは今、宇宙が1分未満であったときの宇宙の進化を説明するパラメーターについてもう少し知っています。」
マンディックによれば、新しい発見は宇宙のひものモデルを制限します。宇宙の始まりから残され、その後宇宙の膨張によって莫大な長さに引き伸ばされたと提案されているオブジェクトです。一部の宇宙学者によると、弦はループを形成し、それらが振動し、減衰し、最終的には消えるときに重力波を生成します。
「確率的背景を観察していないため、比較的大きな確率的背景を予測するこれらの初期宇宙モデルのいくつかは除外されました」とMandicは言いました。 「宇宙弦または超弦が存在する場合、それらの特性は、私たちが行った測定に適合している必要があります。つまり、弦の張力などの特性は、以前よりも制約されています。」
これは興味深いと彼は言います。「そのような弦は、弦理論モデルに現れる、いわゆる基本的な弦であることもあるからです。したがって、私たちの測定は、今日では非常に珍しい弦理論モデルの調査方法も提供します。」
この分析では、ワシントン州ハンフォード、およびルイジアナのリビングストンにあるLIGO干渉計から収集されたデータを使用しました。各L字型干渉計は、長い干渉計アームを往復する2つのビームに分割されたレーザーを使用します。 2つのビームは、2つの干渉計アームの長さの違いを監視するために使用されます。
プロジェクトの次のフェーズであるAdvanced LIGOは2014年にオンライン化され、現在の装置よりも10倍感度が高くなります。これにより、科学者はブラックホール衝突や中性子星衝突などの激変イベントを10倍の距離で検出できるようになります。
Natureの論文のタイトルは、「宇宙論的起源の確率重力波背景の振幅の上限」です。
出典：EurekAlert
