一個理論物理學家團隊提出了一種新的方式來測試愛因斯坦理論最有趣的預測之一：重力記憶。
這種效果是指由稱為重力波的通過的通過時空漣漪的通過引起的永久性轉移。儘管這些波浪有通過諸如激光干涉儀重力波觀測站（Ligo）和處女座干涉儀之類的觀測值，波浪的揮之不去的烙印仍然難以捉摸。
研究人員建議宇宙微波背景 - 從- 可能帶有來自遙遠黑洞合併的強大引力波的簽名。研究這些信號不僅可以證實愛因斯坦的預測，而且還可以闡明宇宙歷史上一些最有活力的事件。
“對這種現象的觀察可以為我們提供更多有關物理領域的知識，”miquel miravet-lenés瓦倫西亞大學的博士生，該研究的合著者通過電子郵件告訴Live Science。 “由於它是對愛因斯坦的一般相對論理論的直接預測，因此它的觀察將成為對該理論的確認，就像觀察Ligo，Virgo和Kagra對引力波的觀察（Kamioka重力波探測器）（Kamioka引力探測器）已經完成了！它也可以用作研究某些事件的附加工具，因為它可以將某些事件以及該類型的信息進行過多，因為它的類型是該類型的信息。碰撞。”
引力波如何在宇宙上留下痕跡
根據一般相對論，巨大的物體扭曲時空可以產生跨越宇宙的漣漪。當大量身體加速時，例如兩個黑洞時，這些引力波就會產生。
與普通的波浪通過物質並保持不變不同，重力波可以永久改變時空本身的結構。這意味著它們通過的任何對象，包括光的基本粒子，可能會經歷速度或方向的持久變化。結果，穿越宇宙的光線可以記憶在其性質中印象的過去重力波事件。
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研究人員探討了是否可以在宇宙微波背景中觀察到這種效果 - 自從宇宙僅佔其當前年齡的一小部分以來，它一直在太空中行駛。這種輻射溫度的細微變化可以使有關古代黑洞合併引力波的線索構成線索。
“我們可以學到很多東西，”凱·亨德里克斯（Kai Hendriks），哥本哈根大學Niels Bohr研究所的一名博士生，另一位研究的合著者在一封電子郵件中告訴Live Science。 “例如，測量引力波信號中的重力記憶為我們提供了有關產生該信號的兩個黑洞的性質的更多信息；這些黑洞有多沉或離我們有多遠。”
但是含義超出了單個黑洞合併。如果可以在宇宙微波背景中檢測到重力記憶的烙印，則可以揭示早期宇宙中超級質量的黑洞是否比今天更頻繁。這可以提供有關星系和黑洞如何在宇宙時間演變的新見解。
測量烙印
為了確定是否可以檢測到記憶效應，團隊計算了黑洞合併如何影響宇宙微波背景。他們的分析表明，這些暴力事件應在背景輻射中留下可衡量的變化，信號的強度取決於黑洞的巨大程度以及在整個歷史上發生此類合併的頻率。
“光的波長與溫度直接相關 - 小波長意味著高溫，大波長意味著低溫，”大衛·奧尼爾，尼爾斯·博爾研究所（Niels Bohr Institute）的一名博士生，另一位研究的合著者在一封電子郵件中告訴《現場科學》。 “受重力波記憶影響的某些光變為'更熱'，而另一些光變為'更冷'。冷燈的區域在天空中形成了一種模式。
儘管當前能夠檢測微波輻射的望遠鏡（例如普朗克衛星）已精確地繪製了宇宙微波背景，但預計由重力波記憶引起的溫度轉移會非常小 - 在一定程度的一定程度上。這使他們很難使用現有技術觀察。但是，未來具有更高靈敏度的望遠鏡可能能夠檢測到這些微妙的扭曲，從而提供了一種探測塑造宇宙的無形引力影響的新方法。
精煉未來測試的模型
儘管該研究表明重力波記憶應在宇宙微波背景中留下痕跡，但研究人員承認他們的計算是基於簡化的假設。在做出確定的預測之前，將需要更精緻的模型。
例如，該團隊最初認為所有合併黑洞的質量都相同，而實際上，他們的群體可能會有很大的不同。超大質黑洞從幾百萬到，這意味著它們對宇宙微波背景的影響也將有所不同。在以後的研究中，考慮這一差異將很重要。
亨德里克斯說：“目前，我們正在研究的效果令人難以置信的微妙。但是，在天空的某些地區，它可能會出乎意料地強大。” “為了探討這一點，我們需要更高級的模型來考慮宇宙的整個演變。因此，這並不是一件容易的事！但是，這可能會使我們更加接近地檢測這種宇宙烙印，並發現對宇宙演變的新見解。”
