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Friday, April 23, 2021

ब्रह्मांड में बहुत पहले संरचनाएं: खगोल भौतिकीविदों ने बिग बैंग से सूक्ष्मदर्शी समूहों का अनुकरण किया

बिग बैंग कॉन्सेप्ट

ब्रह्मांड के पहले क्षणों को गणितीय रूप से फिर से बनाया जा सकता है, भले ही वे सीधे नहीं देखे जा सकते। यूनिवर्सिटी ऑफ गोटिंगेन और ऑकलैंड (न्यूजीलैंड) के भौतिकविदों ने इस प्रारंभिक युग का वर्णन करने के लिए जटिल कंप्यूटर सिमुलेशन की क्षमता में काफी सुधार किया है। उन्होंने पाया कि संरचनाओं का एक जटिल नेटवर्क दूसरी के बाद के पहले ट्रिलियन में बन सकता है महा विस्फोट। इन वस्तुओं का व्यवहार आज के ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के वितरण की नकल करता है। आज के विपरीत, हालांकि, ये मौलिक संरचनाएं सूक्ष्म रूप से छोटी हैं। विशिष्ट गुच्छों में केवल कुछ ग्रामों का द्रव्यमान होता है और वर्तमान के प्राथमिक कणों की तुलना में बहुत कम मात्रा में होता है। अध्ययन के परिणाम पत्रिका में प्रकाशित किए गए हैं भौतिक समीक्षा डी

प्रारंभिक ब्रह्मांड के सिमुलेशन

सिमुलेशन के परिणाम बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड के मुद्रास्फीति चरण के बाद बहुत ही छोटे, बेहद घने संरचनाओं की वृद्धि को दर्शाते हैं। सिमुलेशन में प्रारंभिक और अंतिम राज्यों के बीच (क्रमशः बाएं और दाएं ऊपर), दिखाया गया क्षेत्र इसकी प्रारंभिक मात्रा के दस मिलियन गुना तक विस्तारित हो गया है, लेकिन अभी भी एक प्रोटॉन के इंटीरियर से कई गुना छोटा है। नीचे बायीं ओर बढ़े हुए कूबड़ का भार लगभग 20 किग्रा होगा। साभार: जेन्स नीमेयर, यूनिवर्सिटी ऑफ गौटिंगेन

शोधकर्ता उच्च घनत्व वाले क्षेत्रों के विकास का निरीक्षण करने में सक्षम थे जो अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक साथ आयोजित किए जाते हैं। “हमारे सिमुलेशन द्वारा प्रतिनिधित्व किया गया भौतिक स्थान एक एकल प्रोटॉन में एक मिलियन गुना अधिक फिट होगा,” गोटिंगन विश्वविद्यालय में एस्ट्रोफिजिकल कॉस्मोलॉजी ग्रुप के प्रमुख प्रोफेसर जेन्स नीमेयर कहते हैं। “यह शायद ब्रह्मांड के सबसे छोटे क्षेत्र का सबसे बड़ा अनुकरण है जिसे अब तक किया गया है।” ये सिमुलेशन ब्रह्मांड की शुरुआत से ही इन वेस्टेज के गुणों के लिए अधिक सटीक भविष्यवाणियों की गणना करना संभव बनाते हैं।

जेन्स नीमेयर

प्रोफेसर जेन्स नीमेयर। क्रेडिट :: गौटिंगेन विश्वविद्यालय

यद्यपि कंप्यूटर-सिम्युलेटेड संरचनाएं बहुत कम समय तक जीवित रहेंगी और अंततः मानक प्राथमिक कणों में “वाष्पीकृत” होंगी, इस चरम प्रारंभिक चरण के निशान भविष्य के प्रयोगों में पता लगाने योग्य हो सकते हैं। “इस तरह की संरचनाओं के गठन, साथ ही साथ उनके आंदोलनों और बातचीत, की पृष्ठभूमि शोर उत्पन्न हुई होगी गुरुत्वाकर्षण लहरों, “बेनेडिकट एगेमियर, जो नीमियर के समूह में एक पीएचडी छात्र है और अध्ययन के पहले लेखक हैं। “हमारे सिमुलेशन की मदद से, हम इस गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत की ताकत की गणना कर सकते हैं, जो भविष्य में औसत दर्जे का हो सकता है।”

यह भी बोधगम्य है कि यदि ये संरचनाएँ धराशायी हो जाएं तो छोटे ब्लैक होल बन सकते हैं। यदि ऐसा होता है, तो वे आज देखने योग्य परिणाम हो सकते हैं, या ब्रह्मांड में रहस्यमय अंधेरे पदार्थ का हिस्सा बन सकते हैं। “दूसरी ओर,” प्रोफेसर ईशर कहते हैं, “यदि सिमुलेशन ब्लैक होल फॉर्म का अनुमान लगाते हैं, और हम उन्हें नहीं देखते हैं, तो हमें शिशु ब्रह्मांड के मॉडल का परीक्षण करने का एक नया तरीका मिल जाएगा।”

संदर्भ: बेनेडिकट एगडेमियर, जेन्स सी। नीमेयर और रिचर्ड ईशर, 22 मार्च 2021, द्वारा “मुद्रास्फीति के बाद इन्फ्लेटन हलो का गठन” भौतिक समीक्षा डी
DOI: 10.1103 / PhysRevD.103.063525

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