Riak-riak Ruang Alam Semesta dapat Mengungkap Permulaan Waktu
 |
| Lubang Hitam |
Para peneliti mengatakan mereka dapat lebih memahami keadaan kosmos tak lama setelah Big Bang dengan antara galaksi. mempelajari bagaimana riak-riak dalam jalinan alam semesta ini mengalir melalui planet dan gas di
"Kita tidak dapat melihat alam semesta awal secara langsung, tetapi mungkin kita dapat melihatnya secara tidak langsung jika kita melihat bagaimana gelombang gravitasi dari waktu itu telah mempengaruhi materi dan radiasi yang dapat kita amati hari ini," kata Deepen Garg, penulis utama laporan makalah tersebut. hasilnya di Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Garg adalah mahasiswa pascasarjana di Program Princeton dalam Fisika Plasma, yang berbasis di Laboratorium Fisika Plasma Princeton (PPPL) Departemen Energi AS (DOE).
Garg dan penasihatnya Ilya Dodin, yang berafiliasi dengan Universitas Princeton dan PPPL, mengadaptasi teknik ini dari penelitian mereka ke dalam energi fusi, proses yang menggerakkan matahari dan bintang yang sedang dikembangkan para ilmuwan untuk menghasilkan listrik di Bumi tanpa memancarkan gas rumah kaca atau menghasilkan energi listrik yang lama. -limbah radioaktif hidup. Ilmuwan fusi menghitung bagaimana gelombang elektromagnetik bergerak melalui plasma, sup elektron dan inti atom yang menjadi bahan bakar fasilitas fusi yang dikenal sebagai tokamak dan stellarator.
Ternyata proses ini menyerupai pergerakan gelombang gravitasi melalui materi. "Kami pada dasarnya menempatkan mesin gelombang plasma untuk bekerja pada masalah gelombang gravitasi," kata Garg.
Gelombang gravitasi, pertama kali diramalkan oleh Albert Einstein pada tahun 1916 sebagai konsekuensi dari teori relativitasnya, adalah gangguan dalam ruang-waktu yang disebabkan oleh pergerakan benda-benda yang sangat padat. Mereka bergerak dengan kecepatan cahaya dan pertama kali terdeteksi pada tahun 2015 oleh Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) melalui detektor di Negara Bagian Washington dan Louisiana.
Garg dan Dodin menciptakan formula yang secara teoretis dapat mengarahkan gelombang gravitasi untuk mengungkapkan sifat tersembunyi tentang benda langit, seperti bintang yang berjarak beberapa tahun cahaya. Saat gelombang mengalir melalui materi, mereka menciptakan cahaya yang karakteristiknya bergantung pada kerapatan materi.
Seorang fisikawan dapat menganalisis cahaya itu dan menemukan sifat-sifat bintang yang jaraknya jutaan tahun cahaya. Teknik ini juga dapat mengarah pada penemuan tentang tabrakan bintang neutron dan lubang hitam, sisa-sisa kematian bintang yang sangat padat. Mereka bahkan berpotensi mengungkapkan informasi tentang apa yang terjadi selama Big Bang dan saat-saat awal alam semesta kita.
Penelitian dimulai tanpa rasa betapa pentingnya hal itu. "Saya pikir ini akan menjadi proyek kecil selama enam bulan untuk mahasiswa pascasarjana yang melibatkan penyelesaian sesuatu yang sederhana," kata Dodin. "Tapi begitu kami mulai menggali lebih dalam topik ini, kami menyadari bahwa sangat sedikit yang dipahami tentang masalahnya dan kami dapat melakukan beberapa pekerjaan teori yang sangat mendasar di sini."
Para ilmuwan sekarang berencana untuk menggunakan teknik tersebut untuk menganalisis data dalam waktu dekat. "Kami memiliki beberapa formula sekarang, tetapi mendapatkan hasil yang berarti akan membutuhkan lebih banyak usaha," kata Garg.
Sumber jurnal: Deepen Garg et al, Gravitational wave modes in matter, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (2022). DOI: 10.1088/1475-7516/2022/08/017
