Transições de fase, como a fervura da água ou a fusão de um metal, são fenômenos comuns, mas fascinantes, que despertam surpresas décadas após décadas. Muitas vezes ocorrem à medida que a temperatura de uma substância é alterada, através da nucleação de bolhas da nova fase, que então se expande. No final, a nova fase assumiu todo o contêiner.
O universo primitivo era composto por um plasma quente cuja temperatura diminuía à medida que o universo se expandia. É especulado por muitos físicos que uma transição de fase pode ter ocorrido logo após o Big Bang. Isso levaria à nucleação de bolhas e suas colisões subsequentes. Tais colisões criariam poderosas ondulações no espaço-tempo que poderiam ser observadas em detectores de ondas gravitacionais planejados. A Antena Espacial do Interferômetro a Laser (LISA), com data de lançamento provisória em 2037, é uma dessas sondas que pode ser capaz de detectar essas ondulações do espaço-tempo do universo inicial.

No entanto, descrever as transições de fase do universo inicial tem sido um desafio. Os pesquisadores da Universidade de Helsinque Oscar Henriksson, Mark Hindmarsh e Niko Jokela, juntamente com colegas da Universidade de Oviedo e da Universidade de Sussex, atacaram esse problema usando uma técnica da teoria das cordas conhecida como dualidade holográfica. Eles mostraram como a dualidade pode ser usada para mapear o problema para um mais tratável, e como as quantidades importantes que descrevem a nucleação da bolha e os sinais de onda gravitacional associados podem ser extraídos.

No futuro esses novos métodos poderão ser aplicados diretamente em cenários mais realistas, onde o ponto de partida seria uma possível extensão do Modelo Padrão da física de partículas.

Os resultados foram publicados em 29 de março na revista Physical Review Letters . O grupo também está enfrentando o obstáculo restante, o cálculo da velocidade da parede da bolha, necessário para a descrição completa dos primeiros princípios da transição de fase do universo inicial e a impressão que ela faz no espectro de ondas gravitacionais. + Explorar mais

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