Физикът Шон Карол произнесе прекрасна беседа на срещата на Американското астрономическо общество през юни 2008 г. относно „спекулативните си изследвания“ за това, което евентуално би могло да съществува преди Големия взрив. (Ето статия за беседата на Карол.) Но сега Карол и някои негови колеги направиха малко повече от просто да спекулират за това, което може да е имало преди началото на нашата Вселена. Карол, заедно с професора от Калтех Марк Камионковски и аспирантката Адриен Еричек са създали математически модел, който да обясни аномалията в ранната Вселена, а също така може да хвърли светлина върху съществуващото преди Големия взрив. „Вече не е напълно лудо да питаме какво се е случило преди Големия взрив“, каза Камионковски.
Инфлационната теория, предложена за първи път през 1980 г., гласи, че пространството се разширява експоненциално в момента след Големия взрив. „Инфлацията стартира Вселената с празен лист“, описва Еричек. Проблемът с инфлацията обаче е, че той предсказва, че Вселената е започнала еднакво.
Но измерванията от Уилкинсън Микровълнова анизотропична сонда (WMAP) показват, че колебанията в космическия микровълнов фон (CMB) - електромагнитното излъчване, проникнало във Вселената 400 000 години след Големия взрив - са с около 10% по-силни от едната страна на небето, отколкото на другият.
„Това е сертифицирана аномалия“, отбелязва Камионковски. „Но тъй като инфлацията изглежда е толкова добра с всичко останало, изглежда преждевременно да се отхвърля теорията.“ Вместо това екипът работеше с теорията по математика, адресираща се до асиметрията, тъй като едно обяснение за тази „тежка на една страна вселена“ би било, ако тези колебания представляват структура, останала от нещо, което произвежда нашата вселена.
Те започнаха с тест дали стойността на едно енергийно поле, за което се смята, че е задвижвало инфлацията, наречено инфлатон, е различно от едната страна на Вселената, отколкото от другата. Не се получи - откриха, че ако променят средната стойност на инфлатона, тогава и средната температура и амплитудата на енергийните колебания също се променят. Така те проучиха второ енергийно поле, наречено криватон, което по-рано беше предложено да доведе до колебанията, наблюдавани в CMB. Те въведоха смущения в полето на кривата, което се оказва, че влияе само на това как температурата варира от точка до точка през пространството, като запазва средната му стойност.
Новият модел прогнозира повече студ, отколкото горещи точки в CMB, казва Kamionkowski. Еричек добавя, че това прогнозиране ще бъде тествано от спътника Planck, международна мисия, ръководена от Европейската космическа агенция със значителен принос от НАСА, която трябва да стартира през април 2009 г.
За Еричек откритията на екипа са ключът към разбирането на повече за инфлацията. „Инфлацията е описание на това как се е разширила Вселената“, добавя тя. „Неговите прогнози са проверени, но какво го задейства и колко дълго продължи? Това е начин да разгледаме случилото се по време на инфлацията, която има много празни места, които чакат да бъдат попълнени. "
Но безпокойството, което изследователите въведоха, може да предложи и първия поглед върху онова, което се случи преди Големия взрив, защото това може да бъде отпечатък, наследен от времето преди инфлацията. „Всички тези неща са скрити от воал, наблюдателно“, казва Камионковски. „Ако моделът ни издържи, може да имаме шанс да видим отвъд тази воал.“
Източник: Caltech
