En mærkelig form for tyktflydende mørkt stof, som tegner sig for størstedelen af stoffet i Universet, kan have en fantastisk effekt på tidlige udvikling — og til at sørge for, at ringe fra Big Bang, ville blive opdaget. Det er kendt, at mørk stof-en mystisk substans, der gør op 80% af sag i vores verden, men det vekselvirker med almindeligt stof kun tyngdekraften. I øjeblikket er den mest populære kandidat til det mørke stof overveje wimpy (WIMP), svagt vekselvirkende massive partikler, men årtier af denne partikel søgninger i hvad, ikke har medført. WIMP også forudsige specifikke ting, som vi ikke kan se i Universet, som en sværm af mini-galakser i mælkevejen.
Der er andre kandidater til mørkt stof. For eksempel, Paul Shapiro fra University of Texas i Austin og hans kolleger har tidligere undersøgt en alternativ form af mørkt stof, der består af partikler kaldet bosoner, som — i modsætning til winow og almindelige spørgsmål — kan være i en kvante-tilstand. Denne egenskab kan også give dem mulighed for at holde sammen på en mærkelig, tyktflydende tilstand af stof — kondensat Bose — Einstein (BEC), hvor befolkningen af partikler opfører sig som en enkelt quantum objekt.
Nu Shapiro og hans ph.d. – studerende Lee Buch studere, hvordan denne form af mørkt stof kan påvirke den tidlige Univers.
Voldsomme vækst
Kosmologer, der anvendes til at tro, at i den første tid af dens eksistens, universet oplevet en eksponentiel vækst spurt. Dette er en udvidelse, der var utæt chips i de første sekunder efter Big Bang, kaldet inflation, bør sende krusninger gennem relativistiske rum-tid — primær (eller primitive, kald det hvad du vil) gravitationelle bølger.
Fysikere troede, at de ser beviser for disse bølger, når jeg arbejdede med BICEP2 teleskop i 2013, men det viste sig, at det er det ikke. Men i begyndelsen af dette år, den LIGO eksperimentet så gravitationsbølger at støde på sorte huller, end bevist, at sådanne bølger findes.
I standard billede af disse primære gravitationsbølger, der skal være så lille, at LIGO vil aldrig se dem. “Vores model er noget helt andet,” siger Shapiro. — Mørkt stof ændrer sin adfærd, hvis vi går tilbage i tiden”.
Selv om tyktflydende mørkt stof opfører sig præcis det samme som skvattet i vores tid, beregninger foretaget af forskere viser, at i de tidlige stadier af hendes adfærd ændret sig: hun handlede ikke som et stof, som stråling. Bevæger sig endnu længere tilbage i tiden, mørkt stof blev tættere og opførte sig som en væske, modstå kompression.
“Forsøger at bryde hende, vi er nødt til at huske på, at det pres,” siger Shapiro. — Når du samler det i en bunke, hun ønsker at svulme tilbage. Vi fylder Universet som en væske.
Forskerne havde ikke forventet at finde en sådan.
Denne elasticitet betyder, at denne mærkelige tyktflydende mørkt stof kunne bremse tempoet i udvidelsen af Universet i disse dage. Start med slutningen af inflationen universet ville have udvidet meget mere langsomt fra mørkt stof, end uden.
Men den primære gravitationel bølge var at feje det unge Univers med samme hastighed som før. Og fordi de er mere præget på den baggrund, kan de være lettere at opdage.
Primære bølge
I rapporten fra mødet i American physical society i salt lake city, Utah, i sidste måned, et par af forskerne sagde, at mørkt stof kunne bremse den ekspansion, der er tilstrækkeligt under den primære tyngdekraften bølger kunne være opdaget ved LIGO.
“I standard-historie, uden det mørke stof, vil de være langt under den grænse, hvor gravitationel bølge detektorer, moderne eller i fremtiden, vil være i stand til at finde dem. Men vores model viser, at håb er der stadig”.
Tanya Redinbo fra LIGO team indikerer, at da vi ikke ved ret meget om, hvad det tidlige univers, var, at tale med sikkerhed om denne mulighed er umuligt. I hendes mening, der er ingen garanti for, at disse bølger eksisterer, eller at de vil være i stand til at se, vores fremtid detektorer. Men dette arbejde er interessant i, der giver denne mulighed.
Tyktflydende mørkt stof ville bremse udvidelsen af Universet
Ilya Hel