Forscher haben entdeckt, dass unter den exotischen Bedingungen des frühen Universums Gravitationswellen die Raumzeit möglicherweise so stark erschüttert haben, dass sie spontan Strahlung erzeugten.
Das physikalische Konzept der Resonanz umgibt uns im Alltag. Wenn Sie auf einer Schaukel sitzen und höher hinaus wollen, fangen Sie natürlich an, Ihre Beine vor und zurück zu pumpen. Sie finden sehr schnell genau den richtigen Rhythmus, um den Schwung höher zu treiben. Wenn Sie aus dem Rhythmus geraten, hört der Schwung auf, höher zu gehen. Diese besondere Art von Phänomen ist in der Physik als parametrische Resonanz bekannt.
Ihre Beine fungieren als externer Pumpmechanismus. Wenn sie der Resonanzfrequenz des Systems entsprechen, in diesem Fall Ihres Körpers, der auf einer Schaukel sitzt, können sie Energie an das System übertragen, wodurch die Schaukel höher wird.
Diese Art von Resonanzen treten überall auf, und ein Forscherteam hat entdeckt, dass eine exotische Form parametrischer Resonanz sogar im extrem frühen Universum aufgetreten sein könnte.
Das vielleicht dramatischste Ereignis in der gesamten Geschichte des Universums war die Inflation. Dies ist ein hypothetisches Ereignis, das stattfand, als unser Universum weniger als eine Sekunde alt war. Während der Inflation schwoll unser Kosmos zu dramatischen Ausmaßen an und wurde um viele Größenordnungen größer als zuvor. Das Ende der Inflation war eine sehr chaotische Angelegenheit, da Gravitationswellen im ganzen Kosmos hin und her schwappten.
Normalerweise sind Gravitationswellen außerordentlich schwach. Wir müssen Detektoren bauen, die Entfernungen von weniger als der Breite eines Atomkerns messen können, um Gravitationswellen zu finden, die die Erde durchdringen. Sondern Forscher hingewiesen haben dass diese Gravitationswellen im extrem frühen Universum sehr stark geworden sein könnten.
Und sie haben vielleicht sogar stehende Wellenmuster geschaffen, wo sich die Gravitationswellen nicht fortbewegten, aber die Wellen stillstanden, fast eingefroren im gesamten Kosmos. Da Gravitationswellen buchstäblich Gravitationswellen sind, stellen die Orte, an denen die Wellen am stärksten sind, eine außergewöhnliche Menge an Gravitationsenergie dar.
Die Forscher fanden heraus, dass dies große Folgen für das damals im frühen Universum bestehende elektromagnetische Feld haben könnte. Die Regionen intensiver Gravitation könnten das elektromagnetische Feld ausreichend angeregt haben, um einen Teil seiner Energie in Form von Strahlung freizusetzen und Licht zu erzeugen.
Dieses Ergebnis führt zu einem völlig neuen Phänomen: der Erzeugung von Licht allein durch die Schwerkraft. Es gibt keine Situation im heutigen Universum, die diesen Prozess zulassen könnte, aber die Forscher haben gezeigt, dass das frühe Universum ein weitaus seltsamerer Ort war, als wir uns vorstellen können.