Вчені виявили, що гравітація може створювати світло

Дослідники виявили, що в екзотичних умовах раннього Всесвіту хвилі гравітації могли так сильно похитнути простір-час, що спонтанно створювали випромінювання. Фізичне поняття резонансу оточує нас у повсякденному житті. Коли ви сидите на гойдалках і хочете піднятися вище, ви, природно, починаєте качати ноги вперед-назад. Ви дуже швидко знаходите правильний ритм, щоб гойдатися вище. Якщо ви збиваєтеся з ритму, коливання перестає підійматися вище. Цей особливий вид явища відомий у фізиці як параметричний резонанс.

Ваші ноги діють як зовнішній помповий механізм. Коли вони збігаються з резонансною частотою системи, у цьому випадку ваше тіло сидить на гойдалках, вони здатні передавати енергію системі, завдяки чому гойдалки підійматися вище. Такого роду резонанси відбуваються всюди, і команда дослідників виявила, що екзотична форма параметричного резонансу могла навіть виникнути в дуже ранньому Всесвіті.

Мабуть, найдраматичнішою подією за всю історію Всесвіту була інфляція. Це гіпотетична подія, яка відбулася, коли нашому Всесвіту було менше секунди. Під час інфляції наш космос розбухнув до вражаючих розмірів, ставши на багато порядків більшим, ніж був раніше. Кінець інфляції був дуже заплутаною справою, оскільки гравітаційні хвилі хлюпали туди-сюди по всьому космосу.

Зазвичай гравітаційні хвилі надзвичайно слабкі. Ми повинні створити детектори, здатні вимірювати відстані, менші за ширину атомного ядра, щоб знайти гравітаційні хвилі, що проходять через Землю. Але дослідники відзначили, що в дуже ранньому Всесвіті ці гравітаційні хвилі могли стати дуже сильними.

І, можливо, вони навіть створили моделі стоячих хвиль, де гравітаційні хвилі не поширювалися, а хвилі стояли нерухомо, майже застиглі на місці в усьому космосі. Оскільки гравітаційні хвилі — це буквально хвилі гравітації, місця, де хвилі найсильніші, представляють виняткову кількість гравітаційної енергії.

Дослідники виявили, що це може мати серйозні наслідки для електромагнітного поля, яке існувало на той час у ранньому Всесвіті. Ділянки інтенсивної гравітації могли збудити електромагнітне поле настільки, щоб вивільнити частину його енергії у вигляді випромінювання, створюючи світло. Цей результат породжує абсолютно нове явище: виробництво світла лише шляхом сили тяжіння. У сучасному Всесвіті немає ситуації, яка могла б дозволити цьому процесу відбутися, але дослідники показали, що ранній Всесвіт був набагато більш дивним місцем, ніж ми могли собі уявити.