ریسمان های کیهانی و اثرات مشاهده پذیر آنها

ریسمان های کیهانی اشیایی یک بعدی، ماکروسکوپی و طویل با ضخامت میکروسکوپی هستند که ممکن است در گذار فاز کیهان اولیه به وجود آمده باشند. طبق سناریوهای ممکن شبکه ای از ریسمان های درهم تنیده در کیهان اولیه شکل گرفته اند و متعاقباً همراه با رشد و گسترش عالم، آن ها نیز تا به امروز رشد یافته اند. ایده ی ریسمان های کیهانی در خلال دهه های هشتاد و نود قرن بیستم میلادی بسیار مورد توجه بود؛ افت و خیزهای چگالی که ممکن بود به وسیله ی ریسمان های کیهانی با انرژی هایی در مقیاس نظریه های وحدت بزرگ به وجود آمده باشند، می توانستند نقش بذر را برای تشکیل خوشه ها و کهکشان ها بازی کنند. با اندازه گیری های دقیق تر تابش ریزموج زمینه ی کیهانی(cmb) مشخص شد که ریسمان های کیهانی و دیگر عیوب توپولوژیکی نمی توانند گزینه ی مناسبی برای ایجاد افت و خیزهای اولیه باشند. البته این احتمال باقی ماند که آن ها اندکی مشارکت (کمتر از ده درصد) در تشکیل افت و خیزهای اولیه داشته باشند. از آنجائیکه ریسمان های کیهانی توسط نظریه ی میدان و اخیراً نظریه ی ریسمان پیش بینی می شوند، لذا مرزهای مشاهداتی آن ها می تواند اطلاعات مفید و یا حتی قیود جدی بر روی این دو نظریه بگذارد. روش های مختلفی برای آشکارسازی ریسمان های کیهانی وجود دارد؛ آن ها می توانند به عنوان عدسی گرانشی عمل کنند و یا از طریق اثری موسوم به اثر کایزر- استیبنز باعث ایجاد ناهمسانگردی در طیف توان cmb گردند. ریسمان های کیهانی می توانند منشأ تابش امواج گرانشی نیز باشند. در این پایان نامه ابتدا مدل استاندارد کیهان شناسی را مرور کرده، سپس نحوه ی تشکیل و تحول ریسمان های کیهانی و اثرات مشاهده پذیر آن ها را مورد مطالعه و بررسی قرار داده ایم. با توجه به این که کشف انبساط عالم با شتاب تند شونده یکی از مهم ترین دستاوردهای دو دهه ی اخیر کیهان شناسی است و یکی از روش های توضیح این پدیده افزودن یک ثابت کیهان شناسی مثبت به معادلات اینشتین است، لذا تأثیرات ثابت کیهان شناسی را بر دو پدیده ی عدسی گرانشی ناشی از ریسمان های کیهانی و اثر کایزر- استیبنز محاسبه کرده ایم.