一个理论物理学家团队提出了一种新的方式来测试爱因斯坦理论最有趣的预测之一：重力记忆。
这种效果是指由称为重力波的通过的通过时空涟漪的通过引起的永久性转移。尽管这些波浪有通过诸如激光干涉仪重力波观测站（Ligo）和处女座干涉仪之类的观测值，波浪的挥之不去的烙印仍然难以捉摸。
研究人员建议宇宙微波背景 - 从- 可能带有来自遥远黑洞合并的强大引力波的签名。研究这些信号不仅可以证实爱因斯坦的预测，而且还可以阐明宇宙历史上一些最有活力的事件。
“对这种现象的观察可以为我们提供更多有关物理领域的知识，”miquel miravet-lenés瓦伦西亚大学的博士生，该研究的合着者通过电子邮件告诉Live Science。 “由于它是对爱因斯坦的一般相对论理论的直接预测，因此它的观察将成为对该理论的确认，就像观察Ligo，Virgo和Kagra对引力波的观察（Kamioka重力波探测器）（Kamioka引力探测器）已经完成了！它也可以用作研究某些事件的附加工具，因为它可以将某些事件以及该类型的信息进行过多，因为它的类型是该类型的信息。碰撞。”
引力波如何在宇宙上留下痕迹
根据一般相对论，巨大的物体扭曲时空可以产生跨越宇宙的涟漪。当大量身体加速时，例如两个黑洞时，这些引力波就会产生。
与普通的波浪通过物质并保持不变不同，重力波可以永久改变时空本身的结构。这意味着它们通过的任何对象，包括光的基本粒子，可能会经历速度或方向的持久变化。结果，穿越宇宙的光线可以记忆在其性质中印象的过去重力波事件。
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研究人员探讨了是否可以在宇宙微波背景中观察到这种效果 - 自从宇宙仅占其当前年龄的一小部分以来，它一直在太空中行驶。这种辐射温度的细微变化可以使有关古代黑洞合并引力波的线索构成线索。
“我们可以学到很多东西，”凯·亨德里克斯（Kai Hendriks），哥本哈根大学Niels Bohr研究所的一名博士生，另一位研究的合着者在一封电子邮件中告诉Live Science。 “例如，测量引力波信号中的重力记忆为我们提供了有关产生该信号的两个黑洞的性质的更多信息；这些黑洞有多沉或离我们有多远。”
但是含义超出了单个黑洞合并。如果可以在宇宙微波背景中检测到重力记忆的烙印，则可以揭示早期宇宙中超级质量的黑洞是否比今天更频繁。这可以提供有关星系和黑洞如何在宇宙时间演变的新见解。
测量烙印
为了确定是否可以检测到记忆效应，团队计算了黑洞合并如何影响宇宙微波背景。他们的分析表明，这些暴力事件应在背景辐射中留下可衡量的变化，信号的强度取决于黑洞的巨大程度以及在整个历史上发生此类合并的频率。
“光的波长与温度直接相关 - 小波长意味着高温，大波长意味着低温，”大卫·奥尼尔，尼尔斯·博尔研究所（Niels Bohr Institute）的一名博士生，另一位研究的合着者在一封电子邮件中告诉《现场科学》。 “受重力波记忆影响的某些光变为'更热'，而另一些光变为'更冷'。冷灯的区域在天空中形成了一种模式。
尽管当前能够检测微波辐射的望远镜（例如普朗克卫星）已精确地绘制了宇宙微波背景，但预计由重力波记忆引起的温度转移会非常小 - 在一定程度的一定程度上。这使他们很难使用现有技术观察。但是，未来具有更高灵敏度的望远镜可能能够检测到这些微妙的扭曲，从而提供了一种探测塑造宇宙的无形引力影响的新方法。
精炼未来测试的模型
尽管该研究表明重力波记忆应在宇宙微波背景中留下痕迹，但研究人员承认他们的计算是基于简化的假设。在做出确定的预测之前，将需要更精致的模型。
例如，该团队最初认为所有合并黑洞的质量都相同，而实际上，他们的群体可能会有很大的不同。超大质黑洞从几百万到，这意味着它们对宇宙微波背景的影响也将有所不同。在以后的研究中，考虑这一差异将很重要。
亨德里克斯说：“目前，我们正在研究的效果令人难以置信的微妙。但是，在天空的某些地区，它可能会出乎意料地强大。” “为了探讨这一点，我们需要更高级的模型来考虑宇宙的整个演变。因此，这并不是一件容易的事！但是，这可能会使我们更加接近地检测这种宇宙烙印，并发现对宇宙演变的新见解。”
