L’équilibre dans les lois de la physique qui considère que la matière et l’antimatière sont des reflets parfaits l’une de l’autre n’a pas été utilisé rapidement après le Big Bang, selon de nouvelles preuves. Le travail pourrait utiliser une description pour le fait troublant que, bien que l’espace profond fonctionne selon des lois symétriques, les antiparticules sont loin d’être également abondantes.
Un univers qui contiendrait des quantités égales de matière et d’antimatière serait un dans où les 2 s’éloignaient constamment dans des bouffées d’énergie. Ce n’est pas un endroit très probable pour que la vie progresse, encore moins pour faire le long voyage vers des êtres capables de comprendre les lois de la physique. Pourtant, ces lois, telles que nous les comprenons actuellement, suggèrent que des quantités égales de chaque composé auraient dû être produites dans l’espace lointain.
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D’une manière ou d’une autre, nous avons échappé à ce destin, la matière prédominant largement. Cette vérité observable suggère que, quelque part le long de la ligne, l’espace profond n’était pas parfaitement symétrique. Les cosmologistes ont passé près de 60 ans à chercher le point où la proportion a échoué. Un nouvel article dans les Monthly Notifications of the Royal Astronomical Society (MNRAS) prétend le réduire à la soi-disant « ère inflationniste ».
Dr Robert Cahn, professeur Zachary Slepian et le Dr Jiamin Hou ont proposé que l’astuce pour découvrir où l’équilibre s’est rompu pourrait dépendre de la circulation des galaxies. Leur réflexion a en fait été publiée dans Physical Evaluation Letters, mais la nouvelle la plus intéressante est que dans l’article du MNRAS, ils prétendent avoir découvert des anomalies dans la circulation galactique, ils ne peuvent décrire aucune autre méthode.
« Un tétraèdre [pyramide triangulaire] est la forme la plus simple qui ne peut pas être tourné dans son image miroir en trois dimensions (3D) », notent les auteurs dans MNRAS. Quatre galaxies quelconques (un quadruplet) peuvent être amenées à former les points d’un tétraèdre. Dans un univers complètement symétrique, nous nous attendrions à voir des nombres égaux d’une orientation d’un tétraèdre et de son image miroir. Si nous voyons plus d’exemples de l’un que de l’autre, cela suggère un échec de l’équilibre au moment où la masse de l’univers a émergé.
Étudier plus d’un million de galaxies rouge vifdéterminées en deux sondagesles auteurs ont certainement découvert une distribution inégale qui suggère qu’une absence de proportion existait à cette époque. Exactement ce qu’était cette asymétrie et où elle a passé en revue les 14 milliards d’années suivantes, des préoccupations restent sans réponse. Cependant, si l’œuvre est reproduite, nous serions en mesure d’affiner notre recherche.
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« Je » « Je me suis constamment intéressé aux grandes préoccupations concernant l’univers. Quel est le début de l’univers ? Quelles sont les règles selon lesquelles il se développe ? Pourquoi y a-t-il quelque chose au lieu de rien ? », a déclaré Slepian dans une déclaration. » Ce travail répond à ces énormes questions. «
Les grandes inquiétudes reçoivent rarement une réponse rapide, et l’analyse d’aussi énormes échantillons de galaxies était une tâche extraordinairement complexe. Il ne s’agissait pas simplement de trouver des ensembles bien regroupés de quatre galaxies et de classer chacun comme un tétraèdre droitier ou gaucher. Au lieu de cela, l’équipe avait besoin d’un superordinateur pour tracer des lignes entre chaque galaxie et trois autres pour produire un tétraèdre, puis refaire exactement la même chose avec 3 autres, et ainsi de suite. Des lignes longues de plusieurs millions d’années-lumière ont été tracées pour connecter des galaxies exceptionnellement distantes en tétraèdres bien plus grands que même le plus grand amas galactique.
« En fin de compte, nous avons compris que nous avions besoin de nouvelles mathématiques », a déclaré Slepian. Les formules suggéraient qu’il n’avait pas fallu à l’ordinateur une partie importante de l’ère de l’espace lointain pour parcourir les mélanges possibles. Il a même été en mesure de réexécuter les estimations de manière cohérente pour vérifier qu’elles sont correctes.
Le déséquilibre découvert par l’équipe dans un échantillon de galaxies était très peu susceptible d’être dû au hasard, et l’autre était encore moins possible. Maintenant, cependant, ils prévoient de refaire exactement la même chose avec de plus grands échantillons galactiques produits par une génération de télescopes plus avancés.
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La seule infraction d’équilibre existante comprise reste dans la force faible, mais comme les articles le gardent à l’esprit, sa portée est trop courte pour tenir compte des variances à l’échelle galactique, donc la cause doit être quelque chose d’autre.
Pour n’en citer que quelques-uns, le travail offre la possibilité de régler le débat entre les modèles inflationnistes et non inflationnistes de l’expansion précoce de l’univers. » Considérant que la violation de la parité peut simplement être imprimée dans l’espace lointain pendant l’inflation, si ce que nous avons trouvé est vrai, cela fournit des preuves irréfutables de l’inflation « , a déclaré Slepian.
La preuve de l’asymétrie est publiée dans Regular Notices mensuelles de la Royal Astronomical Society.
La base de la recherche a été soumise en 2021 à Physical Review Letters, mais vient tout juste d’être publiée.
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