Het bestaan van verborgen extra dimensies in onze wereld zou zich kunnen manifesteren door de verzwakking van zwaartekrachtgolven, maar nauwkeurige berekeningen hebben dit niet onthuld.
In het begin van de twintigste eeuw voorspelde de algemene relativiteitstheorie het bestaan van zwaartekrachtsgolven - vervormingen van ruimte-tijd uitgezonden door bewegende massa's. Het was echter nog maar 2,5 jaar geleden mogelijk om ze te registreren: krachtige zwaartekrachtgolven ontstonden tijdens de catastrofale versmelting van zwarte gaten. Vorig jaar vingen de LIGO- en VIRGO-interferometerdetectoren een golf op van de samensmelting van een paar zware neutronensterren, die ook werd waargenomen met conventionele telescopen.
De analyse van de verzamelde gegevens gaat dan door tot op de dag van vandaag. In een ander werk gebaseerd op LIGO-observaties, overwoog het team van professor Daniel Holz (Daniel Holz) van de Universiteit van Chicago het probleem van het bestaan van donkere energie. Volgens moderne schattingen is deze mysterieuze entiteit goed voor ongeveer 3/4 van de massa-energie van het universum, dus op grote schaal gaat het niet alleen de zwaartekracht tegen, maar verslaat het deze ook. We kunnen echter nog steeds niet zeggen wat het werkelijk is.
In een artikel gepubliceerd in de Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, onderzochten Holtz en collega's één hypothese voor donkere energie die het ziet als een manifestatie van de extra dimensies van onze ruimtetijd. In tegenstelling tot de drie "hoofddimensies" van de ruimte, zijn ze beperkt en verschijnen ze niet op de weegschaal die voor ons beschikbaar is. Het is echter in hen dat een deel van de zwaartekrachtenergie kan "wegstromen", waardoor het effect ervan verzwakt.
Waarnemingen van de versmelting van neutronensterren, die werden uitgevoerd op 17 augustus 2017, op zowel zwaartekracht- als elektromagnetische golven (van radio- en zichtbare straling tot röntgen- en gammastraling), lieten wetenschappers toe om deze hypothese te testen. Ze hielpen bij het beoordelen van de ware kracht van deze verre gebeurtenis en de hoeveelheid energie die werd verstrooid met zwaartekrachtgolven. Als een deel ervan "lekt" naar extra dimensies, zouden de golven zwakker moeten zijn dan de berekeningen voorspellen. Holtz en zijn collega's hebben dit echter niet gevonden - althans niet op het niveau van nauwkeurigheid dat tot nu toe beschikbaar was.
Dit heeft het probleem van extra dimensies echter nog niet opgelost. "Er zijn veel theorieën die we tot voor kort niet betrouwbaar konden testen", zegt een van de auteurs van het werk Maya Fishbach (Maya Fishbach). "Nu wachten we op welke nieuwe zwaartekrachtgolvenverrassingen het universum ons zal bezorgen."
Sergey Vasiliev
