Fizicianul Tanmay Vachaspati a dezvoltat un model teoretic nou care explică ce ar fi putut emite o radiaţie misterioasă pe care astronomii au observat-o pentru un timp foarte scurt, în frecvenţe de unde radio, dar ce era foarte intensă şi provenea de la mare departare, dar din afara unei galaxii. Cine să o fi produs, atunci? El a arătat că această radiaţie poate fi emisă de o coardă cosmică supraconductoare, aşa cum sunt prezise de unele teorii din fizica particulelor sau de teoria corzilor. Articolul a fost publicat recent în prestigioasa revistă Physical Review Letters.

Viziune de artist a unei corzi cosmice supraconductoare (pare-se în Star Trek).  

Misterioasa radiaţie detectată experimental şi neexplicată de teorie 

Totul a pornit din 2007, când un grup de astronomi condus de Dunc Lorimier au observat o radiaţie radio (de 1.5 Gz) foarte intensă foarte intensă, care a durat doar o milisecundă, dar căreia nu i s-a putut descoperi nici o galaxie care să ii fie sursa. Ce anume zace ascuns acolo, la depărtări cosmologice, care să fi emis aceste radiaţii electromagnetice?

Cautare de modele teoretice deja existente care să o explice

Fizicienii se gândeau deja că există corzi cosmice în Univers. Acestea sunt prezise de teoria corzilor, care propune că particulele elementanre nu ar fi punctiforme, ci mici corzi care vibrează. În loc ca Universul să fie format din peste douăzeci de particule elementare, acesta ar fi format din o singură entitate: coarda. O coardă ar putea vibra cu variate frecvenţe, având astfel diverse energii şi atunci diverse mase şi atunci comportându-se ca variate particule elementare. Este o teorie elegantă, dar care este încă în construcţie şi care nu a fost deloc verificată experimental. Şi cum ar putea, când energiile disponibile în prezent la cel mai mare accelerator de particule din lume, Large Hadron Collider de la CERN, pot "vedea" materia până la 10 la puterea minus 19 metri, în timp ce corzile ar putea fi zărite la când am putea "vedea" la 10 la puterea minus 35 de metri, cât este dimensiunea Planck? Fizicienii au găsit însă şi moduri de a testa indirect teoria corzilor. Ei au realizat că unele corzi produse imediat după Big Bang ar fi putut fi alungite de-a lungul unei mari părţi din Univers odată cu expansiunea acestuia. Aceste corzi cosmice ar fi mai subţiri ca un proton, dar lungi cât o mare parte din Univers, ar avea sarcină electrică şi ar putea emite radiaţie. S-au făcut deja progrese în a testa existenţa acestor tipuri de corzi. (Pentru a afla mai multe despre teoria corzilor în general şi corzi cosmie în special, vă rugâm să ciţiţi acest articol al StiintaAzi.ro: Există corzi cosmice mari cât Universul?).

Crearea unui model teoretic nou care să o explice

Domnul Tanmay Vachaspati a avut însă intuiţia că există şi alte tipuri de corzi cosmice, unele supraconductoare, ca niste filamnte foarte lungi de curent electric, care să nu fie neapărat prezise de teoria corzilor, ci şi de variate modele din fizica particulelor. El a dezvoltat un model care prezice ce fel de radiaţii ar trebui să observăm pe Pământ de la o eventuală coardă cosmică şi a arătat că ea ar putea produce radiţia misterioasă obţinută de cercetători. În articol acesta mai subliniază că este necesar ca astronomii să mai observe această radiaţie în mai multe locuri şi dacă într-adevăr se dovedeşte că nici una din acestea nu previne din o galaxie anume, ci din spaţiul vid dintre galaxii, atunci ar exista indicii serioase pentru existenţa unor astfel de corzi cosmice supraconductoare. Acesta a mai sugerat după ce alte semnale ar trebui să se mai uite astronomii (ce alte frecvenţe de lumină sau ce tipuri de particule) pentru a îi putea testa teoria.

Iată care este aşadar metoda ştiinţifică

Această istorisire este un exemplu elocvent aplicare a metodei ştiinţifice de căutare a adevărului despre Univers. Există o descoperire experimentală care nu este explicată de teoria actuală. Se dezvoltă un model teoretic care o explică. Modelul acesta mai prezice şi fapte experimentale noi. Experimentatorii vor verfica aceste predicţii şi numai dacă le vor confirma vor crede acest model, până în ziua când un nou fapt experimental îl va contrazice şi atunci modelul va trebui modificat sau înlocuit ... şi aşa mai departe, iar şi iar, îmbinând cercetarea teoretică cu cea experimentală, ne apropiem şi mai mult despre adevărul despre Univers.

Articol scris pentru www.StiintaAzi.ro de Adrian Buzatu. Puteţi citi mai multe detalii pe PhysOrg şi în articolul original din Physical Review Letters. Puteţi citi mai multe despre corzi cosmice pe Wikipedia. De asemenea, vă invităm să discutaţi despre teoria corzilor şi corzi cosmice pe Forum.