Когда-то гравитация напрямую создавала свет

Ученые предположили, что в первые секунды существования Вселенной гравитация могла напрямую ускорять электроны, порождая электромагнитное излучение. Сейчас в природе такие процессы не происходят.

Гравитационные волны в современной Вселенной
Гравитационные волны в современной Вселенной. Источник: www.seti.org

Свет и гравитация в начале Вселенной

Видимый свет и гравитация — две вещи, связать которые между собой современная физика не может. Но недавно исследователи предположили, что в начале существования нашей Вселенной сила тяжести могла прямо порождать свет.

Случилось это меньше чем через секунду после Большого взрыва. Тогда в новорожденной Вселенной происходило событие, известное как эпоха инфляции. За крошечный момент новорожденная Вселенная расширилась от объекта размером около одного нанометра до 10 световых лет. То есть этот процесс происходил со скоростью гораздо больше световой.

В новой работе ученые обратили внимание, что в этот момент гравитационные волны должны были перейти в чрезвычайно возбужденное состояние. Причиной этого стал резонанс — наложение нескольких волн с их невероятным усилением. Возможно, что при этом даже возникли стоячие гравитационные волны — неравномерности искривления пространства-времени, которые не привязаны к физическому объекту, но при этом не двигаются.

Именно эти стоячие волны могли возбудить электроны настолько, что они стали бы излучать фотоны света. Можно ли эти фотоны увидеть сейчас, подобно реликтовому микроволновому излучению, которое родилось непосредственно во время Большого взрыва, ученые не сообщают.

Невозможный в современной Вселенной процесс

Несмотря на то, что нет никаких выводов о том, как новое предположение влияет на наше представление о Вселенной, публикацию можно считать сенсационной. Дело в том, что в современной Вселенной процессы прямого превращения гравитационных волн в свет не наблюдаются вообще. Если бы они были, их давно бы применили для исследования слияния черных дыр.

Но ученым для этого до сих пор приходится строить гигантские сложные интерферометры. А весь свет, который мы улавливаем из окрестностей черных дыр, на самом деле с гравитационными волнами никак не связан. Это просто нагревание вещества вследствие ускорения до больших величин.

Более того, современная физика до сих пор не может однозначно объяснить, как гравитация связана с остальными фундаментальными взаимодействиями. Так что, хотя в природе стоячие гравитационные волны сейчас невозможны, нельзя исключать, что их когда-нибудь создадут в лаборатории. И тогда мы узнаем, действительно ли гравитация может напрямую превращаться в свет.

По материалам phys.org.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Сезонные капризы Сатурна: планета скрывала ключ к пониманию погоды газовых гигантов
Дополненная реальность помогает инженерам строить космические аппараты
Спутник увидел цветение воды вблизи Гренландии
Как в ранней Солнечной системе были распределены металлы
Земная атмосфера способна защитить нас от близкой вспышки сверхновой
Они среди нас: ученые Гарварда предполагают, что пришельцы маскируются под людей
NASA потратит 19,5 млн долларов на запуск фальшивой звезды
Марсоход Perseverance доехал до Светлого ангела
Путешествие к Марсу ценой почек: организм человека не выдержит межпланетный перелет
В Англии экоактивисты облили краской древнюю обсерваторию