研究人员说,黑暗能源可能导致宇宙的迅速扩展,大爆炸之后的一秒钟。
深色通胀模型
华沙大学物理学学院的理论物理学家提高了一种新模型,该模型考虑了黑元通货膨胀期间黑色能量和暗物质在大爆炸之后立即发生的一秒钟,这是在宇宙通货膨胀期间发挥的作用。
该模型提出,暗能量和暗物质可能驱动了宇宙的快速扩张。它还预测,当前正在开发的新技术应该能够追踪宇宙开始后出现的引力波。
细节是出版在宇宙学和粒子物理学杂志。
宇宙通胀的当前理论
当前的技术使科学家可以追溯到创建宇宙微波背景,这发生在大爆炸后380,000年。
CMB是宇宙爆炸性起步中留下的辐射。已经发现它是令人惊讶的一致性,即使在宇宙中彼此相距太远的地方,光线在宇宙存在的380,000年中无法在它们之间旅行。
1980年,天体物理学家艾伦·古斯(Alan Guth)建议,宇宙必须在一秒钟的10^-32之内进行迅速而巨大的扩张。那是数字0,其次是小数点,32个零和1。因此,宇宙通胀理论诞生了,多年来普遍接受。
古斯说,一个假设的高能量子场称为加速器场和称为加速器的相应颗粒散发出扩展。但是,该理论的问题在于科学家不知道发生通货膨胀的能量水平。
此外,在通货膨胀率降低了早期宇宙之后,人们应该能够看到一个重新加热的时期,以保持与当前的型号保持一致。但是,科学家不知道何时,如何或是否发生这种情况。
“通货膨胀可能发生的能量范围很大,”说UW物理学的Zygmunt Lalak教授,“超过70个数量级。
暗能量和通货膨胀
物理学家认为已知宇宙的69%是暗能量,而暗物质占26%。已知只有5%可以构成普通问题。
暗能量和暗物质都没有已知的相互作用或与普通物质的相互作用非常弱。实际上,天文学家才开始通过对宇宙身体的重力作用来观察它们的存在。
威斯康星大学团队认为,由于黑暗能源构成了宇宙的很大一部分,因此在第一瞬间可能发挥了巨大作用。
“从今天开始,从今天开始,深色物质和深色能源占宇宙结构的95%,那么这两个因素在大爆炸之后也必须立即非常重要,” Michael Artymowski的主要作者解释说。 “这就是为什么我们将宇宙的黑暗部门描述为负责通货膨胀过程的原因。”
该模型提出通货膨胀在标量领域有效,这意味着扩展的宇宙最终会放慢并停止扩展。在这一点上,应由于引力而形成新的颗粒,其中一些可以通过物理学的标准模型来识别,而另一些可能无法识别。
通货膨胀结束时,充气仍然应该很丰富,但是它们会转移到低能状态。该团队说,他们的模型比以前的模型更准确地估算了宇宙的热历史。
大爆炸的引力波
引力波是通过释放大量能量的事件产生的时空涟漪。他们首先在中子星和黑洞的碰撞。
现有的通货膨胀模型显示,由于宇宙的快速扩张,必须发生重力波。不幸的是,目前的证据表明原始引力波现在太弱而无法检测到。
但是,研究人员认为,考虑到暗能量将使他们从大爆炸中注册引力波。
Artymowski说:“重力波失去了作为辐射的能量。但是,充气量必须更快地损失它。” “如果通货膨胀涉及黑暗部门,则重力波的输入成比例地增加。”
该小组认为,开发的新技术将使科学家在138亿年前发现早期引力波荡漾。