O cameră de vid ultracold a efectuat o simulare a universului timpuriu și a venit cu câteva descoperiri interesante despre cum arăta mediul în urmă cu puțin timp după ce s-a produs Big Bang.
Mai exact, atomii se grupează în tipare similare cu fundalul microundelor cosmice - se crede că este ecoul exploziei intense care a format începutul universului. Oamenii de știință au cartografiat CMB la o rezoluție progresiv mai mare folosind mai multe telescoape, dar acest experiment este primul de acest gen care arată modul în care structura a evoluat la începutul timpului, în timp ce o înțelegem.
Teoria Big Bang (care nu trebuie confundată cu popularul show de televiziune) este destinată să descrie evoluția universului. În timp ce multe pundituri spun că arată cum universul a venit „de la nimic”, modelul cosmologic de concordanță care descrie teoria nu spune nimic despre locul în care a venit universul. În schimb, se concentrează pe aplicarea a două mari modele de fizică (relativitatea generală și modelul standard al fizicii particulelor). Citiți mai multe despre Big Bang aici.
CMB este, mai simplu spus, radiația electromagnetică care umple Universul. Oamenii de știință cred că arată un ecou al unei perioade în care Universul era mult mai mic, mai cald și mai dens și plin până la capăt cu plasmă cu hidrogen. Plasma și radiațiile din jurul ei s-au răcit treptat, pe măsură ce Universul a crescut. (Mai multe informații despre CMB este aici.) La un moment dat, strălucirea din plasmă era atât de densă încât Universul era opac, dar transparența crește pe măsură ce se formau atomi stabili. Dar rămășițele sunt încă vizibile în gama de microunde.
Noua cercetare a folosit atomi de cesiu ultracold într-o cameră de vid la Universitatea din Chicago. Când echipa a răcit acești atomi până la o miliardime de grade peste zero absolut (care este de -459,67 grade Fahrenheit, sau -273,15 grade Celsius), structurile pe care le-au văzut au apărut foarte asemănătoare cu CMB.
Prin stingerea celor 10.000 de atomi din experiment pentru a controla cât de puternic interacționează atomii unul cu celălalt, ei au fost capabili să genereze un fenomen care este, foarte aproximativ, similar cu modul în care undele sonore se mișcă în aer.
„La această temperatură ultracoldă, atomii sunt excitați colectiv”, a declarat Cheng Chin, cercetător în fizică la Universitatea din Chicago, care a participat la cercetare. Acest fenomen a fost descris pentru prima dată de fizicianul rus Andrei Sakharov și este cunoscut sub numele de oscilații acustice Sakharov.
Deci de ce este important experimentul? Ne permite să urmărim mai îndeaproape ce s-a întâmplat după Big Bang.
CMB este pur și simplu un moment înghețat al timpului și nu evoluează, solicitând cercetătorilor să se dedice laboratorului pentru a-și da seama ce se întâmplă.
„În simularea noastră putem monitoriza efectiv întreaga evoluție a oscilațiilor lui Saharov”, a spus Chen-Lung Hung, care a condus cercetarea, și-a câștigat doctoratul. în 2011 la Universitatea din Chicago și este acum la Institutul de Tehnologie din California.
Atât Hungul cât și Chin intenționează să lucreze mai mult cu atomii ultracold. Direcțiile viitoare de cercetare ar putea include lucruri precum funcționarea găurilor negre sau modul în care s-au format galaxiile.
Puteți citi cercetarea publicată online pe ŞtiinţăSite-ul web.
Sursa: Universitatea din Chicago
