The Velký třesk zůstává nejlepším způsobem, jak vysvětlit, co se stalo na počátku vesmíru. Neuvěřitelné energie proudící během rané části třesku jsou však pro naši každodenní zkušenost téměř nepochopitelné. Naštěstí počítače nejsou tak spjaty s normálními lidskými způsoby myšlení a již dlouho se používají k modelování raného vesmíru hned po třesku. Nyní tým z univerzita Göttingen vytvořili nejkomplexnější model toho, co se přesně stalo v té velmi rané fázi vesmíru – jednu biliontinu sekundy po velkém třesku.
To, že počítač dokáže modelovat, však ve skutečnosti neznamená, že je snadné to vysvětlit. Model obsahuje shluky energie vážící gramy, které jsou však jedné miliontiny velikosti singlu proton . Tyto energetické struktury definovaly to, co by se nakonec stalo strukturou dnešního vesmíru, s malými odchylkami v původní struktuře, které vedly k celým galaxiím nebo úplným prázdnotám v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti hmoty.
Časová osa velkého třesku vesmíru. Kosmická neutrina ovlivňují CMB v době, kdy byla emitována, a fyzika se stará o zbytek jejich evoluce až dodnes.
Obrazový kredit: NASA / JPL-Caltech / A. Kashlinsky (GSFC).
Vrhnout tolik výpočetního výkonu do fyzického prostoru o velikosti jedné miliontiny protonu nebylo nic špatného. 'Je to pravděpodobně největší simulace nejmenší oblasti vesmíru, která byla dosud provedena,' říká profesor Jens Niemeyer, který vede skupinu provádějící výzkum.
Další zajímavé výsledky vší té výpočetní síly naznačují určitý potenciální experimentální průlom v pochopení fyziky toho, co je v současnosti vysoce teoretický svět. Podle modelu, který tým vyvinul, by přeměna některých těchto energetických struktur raného stádia na běžnější elementární částice mohla vést k gravitační vlny . Tým věří, že dokáže předpovědět sílu těchto vln, která by mohla být potenciálně měřena zařízeními, jako je např LIGO .
Obtížněji detekovatelný výsledek by mohl pocházet spíše z anihilace energetických struktur než z jejich metamorfózy. Pokud by byly zničeny správným způsobem, mohly by struktury vytvořit malé černé díry, jejichž znaky by mohly být potenciálně pozorovatelné i dnes. Alternativně, a ještě více teoreticky, by tyto kolabující energetické struktury mohly hrát roli temná hmota , dosud neznámá látka, která ve skutečnosti tvoří většinu hmoty ve vesmíru, jak jej známe.
Jestli a kdy dojde k experimentální detekci některého z těchto navrhovaných výsledků, není zatím známo. Ale jak se počítače a senzory zlepšují, je pravděpodobnější, že budeme pokračovat ve zdokonalování našich modelů pro toto velmi rané období vesmíru a v našem hledání jakéhokoli z jeho přetrvávajících účinků.
Další informace:
univerzita Göttingen - Úplně první struktury Vesmíru
Fyzická kontrola D – Vznik nafukovacích halosů po nafouknutí
UT - Podívejte se na simulaci galaxie od velkého třesku až po současnost
Hlavní obrázek:
Výsledky ze simulace, které ukazují malé, extrémně husté struktury. Kredit: Jens Niemeyer, Univerzita v Göttingenu
