science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers vinden nieuwe manier om de nagloed van de oerknal te verkennen

Dit is het concept van een kunstenaar van de metrische expansie van de ruimte, waar de ruimte (inclusief hypothetische niet-waarneembare delen van het universum) op elk moment wordt weergegeven door de cirkelvormige secties. Let aan de linkerkant op de dramatische expansie (niet op schaal) die plaatsvond in het inflatietijdperk, en in het midden de expansieversnelling. Het schema is aan de linkerkant versierd met WMAP-afbeeldingen en met de weergave van sterren op het juiste ontwikkelingsniveau. Krediet:NASA

Onderzoekers hebben een nieuwe manier ontwikkeld om onze kennis van de oerknal te verbeteren door straling van zijn nagloed te meten, de kosmische microgolfachtergrondstraling genoemd. De nieuwe resultaten voorspellen de maximale bandbreedte van het universum, dat is de maximale snelheid waarmee elke verandering in het universum kan plaatsvinden.

De kosmische microgolfachtergrond (CMB) is een nagalm of nagloed die is overgebleven van toen het universum ongeveer 300 was, 000 jaar oud. Het werd voor het eerst ontdekt in 1964 als een alomtegenwoordig zwak geluid in radioantennes. In de afgelopen twee decennia is satelliettelescopen zijn begonnen het met grote nauwkeurigheid te meten, een revolutie teweegbrengen in ons begrip van de oerknal.

Achim Kempf, een professor toegepaste wiskunde aan de onderzoeksleerstoel van de Universiteit van Waterloo en Canada in de fysica van informatie, leidde het werk om de nieuwe berekening te ontwikkelen, samen met Aidan Chatwin-Davies en Robert Martin, zijn voormalige afgestudeerde studenten aan Waterloo.

"Het is net als video op internet, " zei Kempf. "Als je de CMB kunt meten met een zeer hoge resolutie, dit kan je vertellen over de bandbreedte van het universum, op een vergelijkbare manier als hoe de scherpte van het videobeeld op je Skype-gesprek je vertelt over de bandbreedte van je internetverbinding."

De studie verschijnt in een speciale uitgave van Grondslagen van de natuurkunde gewijd aan het materiaal dat Kempf vorig jaar aan de Vaticaanse Sterrenwacht in Rome presenteerde. De internationale workshop getiteld, Zwarte gaten, Zwaartekrachtgolven en ruimtetijd-singulariteiten, verzamelde 25 vooraanstaande natuurkundigen van over de hele wereld om te presenteren, samenwerken en informeren over de laatste theoretische vooruitgang en experimentele gegevens over de oerknal. Kempfs uitnodiging was het resultaat van dit artikel in Fysieke beoordelingsbrieven .

"Dit soort werk is zeer collaboratief, " zei Kempf, ook een filiaal bij het Perimeter Institute for Theoretical Physics. "Het was geweldig om op de conferentie te zien hoe experimentatoren en theoretici elkaars werk inspireren."

Terwijl in het Vaticaan, Kempf en andere aanwezige onderzoekers deelden ook hun werk met de paus.

"De paus heeft een geweldig gevoel voor humor en heeft goed met ons gelachen over het onderwerp donkere materie, ' zei Kempf.

Teams van astronomen werken momenteel aan nog nauwkeurigere metingen van de kosmische microgolfachtergrond. Door gebruik te maken van de nieuwe berekeningen, deze komende metingen kunnen de waarde van de fundamentele bandbreedte van het universum onthullen, daarmee ons ook vertellend over het snelste wat ooit is gebeurd, de oerknal.