Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Симметрию Вселенной проверили с помощью гравитационных волн
Проанализировав 47 столкновений черных дыр, зафиксированных с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, и изучив направление движения гравитационных волн, авторы нового исследования проверили гипотезу «зеркальной» симметрии Вселенной. Согласно ей физические законы не меняются, если «поменять местами» лево и право, то есть отразить систему в зеркале.
Современная космология лежит «на плечах» фундаментального космологического принципа, который гласит, что на очень больших расстояниях Вселенная однородна и изотропна. Это означает, что для всех наблюдателей, вне зависимости от их местоположения, космос будет выглядеть одинаково во всех направлениях. Впрочем, авторы ряда астрономических открытий ставят это под сомнение.
Следствием такого положения вещей стала гипотеза зеркальной симметрии (или зеркальной инвариантности), предполагающей, что происходящие во Вселенной процессы и законы не изменятся, даже если отразить их как в зеркале. Хотя гипотеза влечет за собой интересные теоретические перспективы, уверенного подтверждения она не нашла.
Чтобы проверить, сохраняет ли Вселенная зеркальную симметрию в самых масштабных процессах, международная исследовательская группа под руководством Хуана Кальдерона Бустийо (Juan Calderón Bustillo) из Галисийского института физики высоких энергий (Испания) обратилась к гравитационным волнам — колебаниям гравитационного поля, которые распространяются подобно волнам, удаляясь от массивных объектов со скоростью света.
Рождается эта «рябь» пространства-времени в результате движений одного тела в гравиполе другого. Наиболее сильные волны порождают слияния черных дыр или нейтронных звезд. Напомним, об обнаружении гравитационных волн в 2016 году сообщили в коллаборации LIGO и Virgo. Открытие подтвердило одно из ключевых предсказаний Общей теории относительности Эйнштейна и привело к созданию гравитационно-волновой астрономии.
Теперь, изучив 47 столкновений черных дыр, зафиксированных гравитационными обсерваториями LIGO и Virgo, ученые вычислили, как волны «закручиваются» на подходе к детекторам и могут ли выступать аналогом вращения по часовой стрелке (или против).
Результаты исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, показали, что в целом никакого глобального нарушения симметрии не прослеживается, однако отдельные примеры явно указывают на «лево»- или «право»-ориентированные события (поляризацию).
Оказалось, среднее значение поляризации гравитационных волн (направление и форма колебаний пространства-времени при прохождении волны) действительно очень близко к нулю. Таким образом, исследователи заключили, что никакого явного перекоса в «левую» или «правую» сторону на глобальном уровне не происходит, а значит, в целом зеркальная симметрия Вселенной сохраняется.
Сильнее всего ученых удивил тот факт, что более 80 процентов проанализированных ими событий (то есть конкретных пар сливающихся черных дыр) проявили собственную «зеркальную асимметрию». Поясним: когда речь идет об одном конкретном слиянии, шансы «зафиксировать» вращение в одну сторону велики. Однако в реальности разные направления вращения встречаются в равном количестве, компенсируя друг друга, то есть в сумме эта асимметрия нивелируется.
Исследователи отметили, что если бы все гравитационные волны, возникающие в результате экстремальных космических событий, были направлены в одну сторону, то во Вселенной наблюдалась бы глобальная зеркальная асимметрия.
«Наша работа показывает, что хотя один конкретный источник (GW200129) действительно нарушил зеркальную симметрию, в среднем по выборке ее нет. Это согласуется с космологическим принципом, но одновременно указывает на интересные эффекты у отдельных слияний», — объяснил Бустийо.
Хотя такие «однонаправленные» слияния черных дыр действительно существуют, их количество во Вселенной незначительно. Ученые также отметили, что время для окончательных выводов пока не пришло, а проверить, не скрывается ли за случайным распределением глобальное нарушение зеркальной симметрии (или же Вселенная в целом остается нейтральной), позволят дальнейшие исследования.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии