El universo temprano puede chirriar sobre física desconocida. Un equipo de investigación de la Universidad de Helsinki ha demostrado cómo una transición de fase del universo temprano conducirá a señales de ondas gravitacionales potencialmente visibles en las próximas misiones satelitales. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revistaCartas de revisión física.
Las transiciones de fase, como la ebullición del agua o la fusión de un metal, son fenómenos comunes pero fascinantes que provocan sorpresas décadas tras décadas. A menudo ocurren cuando cambia la temperatura de una sustancia, a través de la nucleación de burbujas del nuevofase que luego se expande. Al final, la nueva fase se ha apoderado de todo el contenedor.
El universo primitivo estaba compuesto por un plasma caliente cuya temperatura disminuía a medida que el universo se expandía. Muchos físicos especulan que pudo haber ocurrido una transición de fase poco después del Big Bang. Esto habría llevado a la nucleación de burbujas y su subsiguientecolisiones Tales colisiones crearían poderosas ondas en el espacio-tiempo que podrían observarse en detectores de ondas gravitacionales planificados.La Antena Espacial de Interferómetro Láser LISA, con una fecha de lanzamiento provisional en 2037, es una de esas sondas que puede detectar estos primeros Universos.ondas de espacio-tiempo.
Sin embargo, describir las primeras transiciones de fase del universo ha sido un desafío. Los investigadores de la Universidad de Helsinki Oscar Henriksson, Mark Hindmarsh y Niko Jokela, junto con colegas de la U. de Oviedo y la U. de Sussex, abordaron este problema utilizando untécnica de la teoría de cuerdas conocida como dualidad holográfica. Mostraron cómo se puede usar la dualidad para mapear el problema a uno más manejable, y cómo se pueden extraer las cantidades importantes que describen la nucleación de la burbuja y las señales de ondas gravitacionales asociadas.
En el futuro, estos nuevos métodos se pueden aplicar directamente en escenarios más realistas, donde el punto de partida sería una posible extensión del Modelo Estándar de física de partículas.
El grupo también está abordando el obstáculo restante, el cálculo de la velocidad de la pared de la burbuja, necesaria para la descripción completa de los primeros principios de la transición de fase del universo temprano y la huella que deja en el espectro de ondas gravitacionales.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Helsinki. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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