Ученые уже много лет задаются вопросом: что заставляет Вселенную не только расширяться, но и делать все быстрее со временем. Кроме того, поиск точной точной скорости расширения Вселенной — постоянная тема для дискуссии в космологии. Теперь исследователи предлагают в поисках ответов обратить внимание на гравитационные волны.
В поисках недостающих компонентов Вселенной ученые уже предложили всевозможные теории, что именно может быть недостающей частью «космической головоломки». «Многие из теорий полагаются на изменение работы гравитации в больших масштабах, — объясняет соавтор нового исследования Хосе Мария Эсквиага, научный сотрудник в Калифорнийском университете Чикаго. — Гравитационные волны — это идеальный посредник, чтобы увидеть все возможные модификации гравитации, если они существуют».
Гравитационные волны — это рябь в самой ткани пространства-времени. С 2015 года человечество могло улавливать эту рябь с помощью обсерваторий LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория). Каждый раз, когда два очень тяжелых объекта сталкиваются далеко во Вселенной, они создают рябь, которая движется по космосу, неся сигнатуру того, что ее сотворило. Будь то столкновение двух черных дыр или пары нейтронных звезд.
В статье Эсквиага и соавтор Мигель Сумалакарреги утверждают, что если такие волны ударяют по сверхмассивной черной дыре или скоплению галактик на своем пути к Земле, сигнатура ряби изменится. Именно разница в гравитации объектов, предусмотренная теорией Эйнштейна, позволяет определять сигнатуры космических тел по волнам.
Например, одна из теорий недостающей части Вселенной — существование дополнительной частицы. Такая частица, среди прочего, создаст своего рода фон или «среду» вокруг больших объектов. Если бегущая гравитационная волна ударяется о сверхмассивную черную дыру, она генерирует волны, которые смешиваются с гравитационной волной. В зависимости от того, с чем столкнется волна, сигнатура гравитационной волны может нести «эхо» или отображаться в зашифрованном виде.
Ученые уверены, это новый способ изучить Вселенную и раскрыть ее последние тайны.