Гравитационный резонанс в ранней Вселенной мог спонтанно порождать излучение
Далёкая сверхмассивная чёрная дыра поглощает звезду. Астрономы называют это событие «приливным разрушением». Когда чёрная дыра разрывает звезду на части, две струи вещества, движущиеся почти со скоростью света, разлетаются в противоположные стороны. Одна из струй была направлена прямо на Землю.
Исследователи обнаружили, что в экзотических условиях ранней Вселенной волны гравитации могли так сильно сотрясать пространство-время, что это событие могло приводить к спонтанному появлению излучения.
Такое физическое явление, как резонанс, знакомо нам даже из повседневной жизни. Когда вы хотите раскачаться на качелях, вы начинаете качать ногами вперёд-назад, и очень быстро находите точный ритм, который заставляет качели подниматься всё выше. Если вы собьётесь с ритма, то качели перестанут подниматься выше. Этот вариант резонанса называется параметрическим.
Ваши ноги действуют как внешний механизм накачки энергии. Когда они соответствуют резонансной частоте системы — в данном случае вашего тела, сидящего на качелях — они способны передавать энергию системе, заставляя качели подниматься выше.
Подобные резонансы происходят постоянно, и недавно группа исследователей обнаружила, что экзотическая форма параметрического резонанса могла возникнуть даже в очень ранней Вселенной.
Возможно, самым драматическим событием за всю историю существования Вселенной была инфляция. Это гипотетическое событие, которое произошло, когда возраст нашей Вселенной составлял менее секунды. Во время инфляции наш космос раздулся до драматических размеров, став на много порядков больше, чем был до этого. Конец инфляции ознаменовался беспорядочным метанием гравитационных волн по всему космосу.
Обычно гравитационные волны чрезвычайно слабы. Чтобы обнаружить гравитационные волны, проходящие через Землю, нам нужно построить детекторы, способные измерять изменение расстояния, сравнимые с ядром атома. Но исследователи отмечают, что в чрезвычайно ранней Вселенной эти гравитационные волны могли быть очень сильными.
Какое-то время могли даже существовать стоячие гравитационные волны. Исследователи обнаружили, что это в свою очередь могло серьёзно повлиять на параметры электромагнитного поля ранней Вселенной. Области интенсивной гравитации могли достаточно сильно возбудить электромагнитное поле, чтобы часть его энергии высвободилась в виде излучения, создав свет.
В результате могло возникнуть совершенно новое явление: порождение света за счёт одной лишь гравитации. В современной Вселенной нет явлений, способных вызвать подобный процесс, но исследователи показали, что ранняя Вселенная могла быть гораздо более странным местом, чем мы можем себе представить.
