Колись гравітація напряму створювала світло

Науковці зробили припущення, що в перші секунди існування Всесвіту гравітація могла напряму прискорювати електрони, породжуючи електромагнітне випромінювання. Зараз у природі такі процеси не відбуваються.

Гравітація у сучасному Всесвіті
Гравітаційні хвилі у сучасному Всесвіті. Джерело: www.seti.org

Світло та гравітація на початку Всесвіту

Видиме світло та гравітація — дві речі, пов’язати які між собою сучасна фізика не може. Але нещодавно дослідники припустили, що на початку існування Всесвіту сила тяжіння таки могла прямо породжувати світло.

Сталося це менш ніж за секунду після Великого вибуху. Тоді в новонародженому Всесвіті відбувалася подія, відома як Епоха інфляції. За крихітну мить новонароджений Всесвіт розширився від об’єкта розміром близько одного нанометра до 10 світлових років. Тобто цей процес відбувався зі швидкістю набагато більшою за світлову.

У новій роботі вчені звернули увагу на те, що в цей момент гравітаційні хвилі мали перейти у надзвичайно збуджений стан. Причиною цього став резонанс — накладання кількох різних хвиль із їхнім неймовірним підсиленням. Можливо, що при цьому навіть виникли стоячі гравітаційні хвилі — нерівномірності викривлення простору-часу, які не прив’язані до фізичного об’єкта, але при цьому не рухаються.

І ось саме ці стоячі хвилі могли збудити електрони настільки, що вони почали б випромінювати фотони світла. Чи можна ці фотони побачити зараз, подібно до реліктового мікрохвильового випромінювання, яке народилося безпосередньо під час Великого вибуху, вчені не повідомляють.

Неможливий у сучасному Всесвіті процес

Попри те, що немає жодних висновків про те, як нове припущення впливає на наше уявлення про Всесвіт, публікацію можна вважати сенсаційною. Річ у тім, що в сучасному Всесвіті процеси прямого перетворення гравітаційних хвиль на світло не спостерігаються взагалі. Якби вони були, вчені давно б уже їх застосували для дослідження злиття чорних дір.

Але науковцям для цього досі доводиться будувати велетенські складні інтерферометри. А все світло, яке ми вловлюємо з околиць чорних дір, насправді з гравітаційними хвилями не пов’язане. Це просто нагрівання речовини внаслідок прискорення до великих величин.

Щобільше, сучасна фізика досі не може однозначно пояснити, як гравітація пов’язана з рештою фундаментальних взаємодій. Тож хоча у природі стоячі гравітаційні хвилі зараз неможливі, не можна виключати, що їх колись створять у лабораторії. І тоді ми дізнаємося, чи справді гравітація може напряму перетворюватися на світло.

За матеріалами phys.org.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Сезонні примхи Сатурна: на планеті знайшли ключ до розуміння погоди газових гігантів
Доповнена реальність допомагає інженерам будувати космічні апарати
Супутник побачив цвітіння води поблизу Гренландії
Як у ранній Сонячній системі були розподілені метали
Земна атмосфера здатна захистити нас від близького спалаху наднової
Вони серед нас: вчені Гарварду припускають, що прибульці маскуються під людей
NASA витратить 19,5 млн доларів на запуск фальшивої зірки
Марсохід Perseverance доїхав до Світлого янгола
Подорож до Марса ціною нирок: організм людини не витримає міжпланетний переліт
В Англії екоактивісти облили фарбою стародавню обсерваторію