Șir cosmic

Un șir cosmic este un defect topologic ipotetic, aproape unidimensional în spațiu . Până în prezent, corzile cosmice sunt cunoscute doar în teorie, nu există observații care să dovedească existența lor. Dar din teoriile despre evoluția universului se poate deduce cel puțin posibilitatea existenței sale.

Noțiuni de bază

Șirurile cosmice s-ar fi putut forma în scurtul timp după Big Bang , atunci când o interacțiune GUT s -a împărțit în interacțiunea electrolabă și interacțiunea puternică ca urmare a unei pauze de simetrie datorată răcirii universului . Acest proces nu trebuie să aibă loc în mod uniform în întregul univers, dar s-ar fi putut răspândi, de asemenea, independent unul de celălalt în zone separate (bule). Șirurile cosmice și alte defecte apar atunci când se întâlnesc zone cu stări de câmp diferite - un model comparabil pentru aceasta ar fi cristalizarea . Marginea rămâne stabilă, în timp ce are loc restul tranziției de fază la forțele corespunzătoare. Șirul cosmic este o margine unidimensională, constă dintr-o stare de câmp care nu a trecut prin tranziția de fază.

Un șir cosmic ar avea forma unui fir extrem de subțire, lung și greu. Conform modelelor GUT, diametrul unei corespunde șir la doar aproximativ o trilioana un atom de hidrogen , în timp ce lungimea sa poate presupune standarde cosmologice. Un șir lung de numai 6 kilometri ar avea o masă aproximativ echivalentă cu masa totală a pământului.

În universul timpuriu, șirurile cosmice ar fi putut fi semințele fluctuațiilor de densitate din care s-au format ulterior structurile la scară largă (cum ar fi grupurile de galaxii și superclustere ). Observațiile mai precise de astăzi asupra structurii distribuției materiei în univers - direct prin sondaje de cer, indirect prin observarea radiației de fond - vorbesc împotriva unei participări semnificative a șirurilor cosmice la formarea structurii.

Descoperirea dublei galaxii CSL-1 („candidatul Capodimonte-Sternberg Lens 1”) a dat un nou impuls acceptării corzilor cosmice. Acordul spectrelor părea să contrazică ipoteza a două galaxii independente , forma nedistorsionată excluzând efectele gravitaționale ale lentilelor din galaxiile din prim plan. Observațiile ulterioare efectuate de telescopul spațial Hubble în 2006 au arătat, totuși, că cele două galaxii sunt de fapt o galaxie dublă și nu, așa cum sa presupus inițial, o imagine dublă a aceleiași galaxii.

O altă posibilitate pentru detectarea directă a șirurilor cosmice sunt măsurătorile de precizie ale radiației cosmice de fond. Cu rezoluția spațială a datelor WMAP , totuși, nu este posibilă o evaluare clară; doar rezultatele viitoare ale măsurătorilor cu satelitul Planck vor putea decide această întrebare.

Corzile cosmice și teoria corzilor

Nu există o legătură directă între teoria corzilor cosmice și teoria corzilor , denumirile formând analogii independente cu firul (în engleză „șir”). Cu toate acestea, lucrarea în teoria corzilor din anii 2000 a reînnoit interesul pentru corzile cosmice. În 2002, Henry Tye și colegii săi au descoperit că, în modelul inflației brane , șirurile cosmice se formează la sfârșitul dezvoltării. Joseph Polchinski a arătat că expansiunea universului poate întinde un șir fundamental, adică un obiect al teoriei șirurilor, la dimensiunea intergalactică. Un astfel de șir „întins” ar avea multe proprietăți pe care le au și șirurile cosmice deja cercetate, care au reînnoit interesul pentru această lucrare. Alte obiecte din teoria șirurilor, cum ar fi D-brane foarte alungite , așa-numitele „D-șiruri”, pot avea proprietăți similare șirurilor cosmice. Prin urmare, descoperirea corzilor cosmice poate oferi și informații despre teoria corzilor.

Șirurile cosmice din teoria șirurilor ar emite unde gravitaționale care ar putea fi observate probabil prin experimente precum LIGO . Acestea ar putea duce , de asemenea , la nereguli mici în radiația de fond , care nu au fost încă descoperite , dar pot fi observate cu studii viitoare , cum ar fi Planck Space Telescope .

Link-uri web

• stern.de: Universul are fisuri

literatură

• E. Paul S. Shellard, Alexander Vilenkin : Coarde cosmice și alte defecte topologice . Cambridge University Press, 2000, ISBN 0521654769 .

acreditări

1. ↑ Sazhin, M. și colab. (2003): CSL-1: efect de proiecție întâmplătoare sau descoperire serendipită a unei lentile gravitaționale induse de un șir cosmic? , Luni. Nu. Roy. Astr. Soc. 343, 353 ( online )
2. ↑ Sazhin, M. și colab. (2006), Natura adevărată a CSL-1 , astro-ph / 0601494
3. ↑ Agol, E., Hogan, CJ & Plotkin, RM (2006), imagistica Hubble exclude lentila coardă cosmică , Phys. Rev. D 73, 087302 ( online )