Гравитационные волны исключили экзотические объекты в ранней Вселенной
Космологи впервые применили данные наблюдений за гравитационными волнами для поиска доказательств существования космологических струн, доменных стенок, пар примордиальных черных дыр и других экзотических объектов, которые могли существовать в ранней Вселенной. Результаты анализа, опубликованные в журнале Physical Review X, исключили наличие этих необычных объектов в широком диапазоне их возможных свойств. Об этом пишет портал ТАСС.
Исследование показало, что данные от LIGO, ViRGO и KAGRA не содержат сигналов, указывающих на наличие этих структур в ранней Вселенной. Это существенно ограничивает условия, при которых их существование могло бы быть возможным. Ученые подчеркивают, что наблюдения за гравитационными волнами имеют огромный потенциал для проверки теорий, выходящих за рамки Стандартной космологической модели.
Научные группы детекторов LIGO, ViRGO и KAGRA, которые уже несколько лет осуществляют совместные наблюдения за колебаниями пространства-времени, вызванными слияниями черных дыр и другими космическими событиями, зафиксировали более 200 таких событий. Это позволяет использовать всплески колебаний и замеры фонового гравитационного "шума" для изучения расширения Вселенной.
Космологи-теоретики предполагали, что неоднородное распределение материи во Вселенной могло быть вызвано возникновением экзотических объектов, таких как примордиальные черные дыры и различные одномерные или двумерные дефекты, включая монополи, космические струны и доменные стенки. Их распад мог задать структуру Вселенной и породить гравитационные волны, которые теоретически можно уловить, анализируя большие объемы данных.
Физики пытались обнаружить следы этих древних гравитационных волн в современном гравитационном "шуме" Вселенной, воспроизводя их формирование с помощью компьютерных моделей и сопоставляя с результатами наблюдений на LIGO, ViRGO и KAGRA. Однако в данных не было найдено характерных колебаний пространства-времени, которые могли бы возникнуть в результате разрывов космических струн, слияний примордиальных черных дыр или коллапса доменных стенок.
Отсутствие сигналов в данных гравитационных детекторов исключает существование этих экзотических объектов в большинстве сценариев, предполагающих их наличие в ранней Вселенной после Большого Взрыва. Будущие наблюдения за гравитационными волнами помогут окончательно подтвердить их отсутствие или выявить свидетельства неизвестных физических процессов, управлявших расширением Вселенной в ее ранние моменты.
