Экспериментальные данные о наличии «узлов» в пространстве не получены

31 август, 2012 - 12:35Леонид Бараш

Теории первичной Вселенной предсказывают существование узлов в структуре пространства, известной как текстура космоса, которые могут быть идентифицированы с помощью анализа реликтового излучения.

Используя данные спутника NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), исследователи из Лондонского университетского колледжа (UCL), Имперского колледжа Лондона и Perimeter Institute for Theoretical Physics (Канада) выполнили первый поиск текстуры на полном небосводе, и не обнаружили данных, подтверждающих наличие узлов в пространстве.

По мере того как Вселенная охлаждалась, она испытывала серию фазовых переходов, аналогичных тем, которые испытывает вода, превращаясь в лед. Много переходов не могли происходить согласованно во всем пространстве, приводя в ряде теорий к неоднородностям в структуре остывающего вещества, известным как космические текстуры.

Если бы в ранней Вселенной существовали текстуры, то они взаимодействовали бы с реликтовым излучением и оставили набор характерных горячих и холодных участков. Будучи обнаруженными, такие сигнатуры предоставили бы бесценную информацию о фазовых переходах, происходивших во Вселенной в возрасте долей секунды, и оказали бы глубокое влияние на физику элементарных частиц.

Предыдущее изучение, опубликованное в 2007 г. в Science, содержало привлекательный намек, что особенность реликтового излучения, известная как «холодная область», могла образоваться благодаря космической текстуре. Однако холодная область охватывает только около 3% небесной сферы, и анализ, использующий полную микроволновую карту неба, не выполнялся.

Новое изучение, опубликованное в Physical Review Letters, приняло в расчет самые лучшие пределы теорий о текстурах, исключив теории с 95% достоверностью, которые порождают более чем шесть детектируемых текстур на нашем небе.

Стивен Фини (Stephen Feeney) из департамента физики и астрономии UCL сказал: «Если бы текстуры наблюдались, они бы предоставили бесценную информацию о том, как работает природа при колоссальных энергиях, пролив свет на теорию объединения сил в физике».

В то же время, соавтор статьи Мэтт Джонсон (Matt Johnson) из Perimeter Institute отметил, что хотя экспериментальные данные о наличии таких объектов не обнаружены, это не последнее слово: через несколько месяцев они будут иметь доступ к более точным данным, полученным со спутника Планка. «Или мы обнаружим текстуры, или введем новые ограничения на теории, которые их предсказывают. Только время даст ответ», - добавил он.

            Экспериментальные данные о наличии «узлов» в пространстве не получены

Симуляция на суперкомпьютере случайного набора текстур в высоком разрешении. Красный цвет указывает положительное искривление плотности топологического заряда, голубой – на отрицательное