科學家們在發現如何利用被稱為引力波的時空漣漪來窺視我們所知的一切的開始方面取得了進展。研究人員說，他們可以通過了解宇宙結構中的這些漣漪如何流經行星和星系之間的氣體，更好地了解大爆炸後不久的宇宙狀態。

中子星合併形成黑洞的數值模擬，它們的吸積盤相互作用，產生電磁波。資料來源：L. Rezolla (AEI) & M. Koppitz (AEI & Zuse-Institut Berlin)

“我們不能直接看到早期宇宙，但是如果我們探測當時的引力波是如何影響我們今天可以觀察到的物質和輻射，也許我們可以間接地看到它，”在《宇宙學和天體粒子物理學雜誌》上報告這一結果的論文的主要作者Deepen Garg說。Garg是普林斯頓等離子體物理項目的研究生，該項目設在美國能源部（DOE）的普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）。

加格和他的導師伊利亞-多丁（Ilya Dodin）同時隸屬於普林斯頓大學和PPPL，他們從對聚變能源的研究中改編了這項技術，聚變能源是為太陽和恆星提供動力的過程，科學家們正在開發這種能源，以便在地球上創造電力，而不排放溫室氣體或產生長壽命的放射性廢物。聚變科學家計算電磁波是如何在等離子體中移動的，等離子體是電子和原子核的湯，為被稱為託卡馬克和恆星儀的聚變設施提供燃料。

事實證明，這一過程類似於引力波在物質中的運動。Garg說：”我們基本上把等離子體波機器用於解決引力波問題。”

引力波是愛因斯坦在1916年首次預測的，作為他相對論的理論，是由非常密集的物體的運動引起的時空乾擾。它們以光速傳播，在2015年首次被激光干涉儀引力波天文台（LIGO）通過華盛頓州和路易斯安那州的探測器探測到。

Garg和Dodin創造了一些公式，理論上可以引導引力波揭示天體的隱藏屬性，比如許多光年外的恆星。當引力波流經物質時，它們會產生光，其特性取決於物質的密度。

物理學家可以分析這些光，發現數百萬光年外的恆星的特性。這種技術也可以導致發現中子星和黑洞的粉碎，即恆星死亡後的超密度殘餘物。它們甚至有可能揭示出在大爆炸和我們宇宙的早期時刻所發生的信息。

“這項研究開始時並沒有意識到它可能變得多麼重要。”Dodin說：”我以為這對一個研究生來說是一個為期6個月的小項目，會涉及到解決一些簡單的問題。但是一旦我們開始深入挖掘這個主題，我們就意識到對這個問題的理解非常少，我們可以在這裡做一些非常基本的理論工作。”

科學家們現在計劃在不久的將來使用該技術來分析數據。”我們現在有一些公式，但得到有意義的結果還需要更多的工作，”Garg說。