https://arxiv.org/pdf/2501.11663
宇宙学的基础-宇宙学原则指出
巨观下宇宙是各向同性且均匀的
宇宙中所有观察者无论身处何处或朝哪方向看 都会看到相似结构
宇宙不偏好顺/逆时针 具有镜像对称性
重力波偏振可以是右旋或左旋
黑洞合并会产生非对称偏振模式
造成镜像不对称
科学家用LIGO和Virgo检测到的黑洞合并所释放的重力波来检验宇宙镜像对称性
他们使用新方法:Chern-Pontryagin假标量来量化四维时空的镜像不对称性
此方法来自陈-西蒙斯理论
若假标量为0则时空是镜像对称的
他们分析了47次黑洞合并事件
结果显示重力波净圆偏振值平均值接近0
大体上宇宙符合镜像对称性
然而至少82%的黑洞合并事件显示出非零的净圆偏振值
这与黑洞系统的轨道进动有关
由黑洞自旋方向与轨道角动量的不对齐所导致
镜像不对称黑洞合并事件可能透过量子效应导致偏振光子的自发生成
进而影响宇宙微波背景和哈伯常数的测量
黑洞合并事件的镜像不对称性类似利子物理中吴健雄宇称对称性实验的重力波版本
揭示宇宙的潜在不对称性
未来的宇宙探索者重力波天文台和爱因斯坦望远镜会有更高的精度
可进一步揭开宇宙奥秘
https://imgur.com/8IU5E19
图中上半的黑洞对具有时空镜像对称性
下半的黑洞对的自旋向量错位 其时空镜像对称性被破坏
https://imgur.com/VT0RUTi
互相镜像对称的黑洞