Teoria inflației propune că universul a suferit o perioadă de expansiune exponențială imediat după Big Bang. Dar o echipă de cercetători a descoperit că radiațiile gravitaționale pot fi produse printr-un alt mecanism decât inflația. Deci, acest tip de radiație, dacă este eventual detectat, nu va oferi dovezi concludente pentru teoria inflației care a fost crezută cândva ca o certitudine.
„Dacă vedem un fundal de val gravitațional primordial, nu mai putem spune sigur că se datorează inflației”, a declarat astronomul Lawrence Krauss, de la Universitatea Case Western Reserve.
Teoria inflației a fost propusă pentru prima dată de cosmologul Alan Guth în 1981, ca mijloc de a explica unele caracteristici ale universului care anterior au declanșat astronomii, cum ar fi de ce universul este atât de aproape de a fi plat și de ce este atât de uniform. Astăzi, inflația rămâne cea mai bună modalitate de a înțelege teoretic multe aspecte ale universului timpuriu Big Bang, dar majoritatea predicțiilor teoriei sunt oarecum vagi încât chiar dacă s-au respectat aceste predicții, probabil că nu ar oferi un clar- tăie confirmarea teoriei.
Dar radiațiile gravitaționale au fost considerate una dintre predicțiile cheie ale teoriei inflației, iar detectarea acestui spectru a fost considerată în rândul fizicienilor drept „armă de fumat”, dovadă că inflația s-a produs de fapt, cu miliarde de ani în urmă.
Radiația gravitațională este o predicție a Teoriei Relativității Generale a lui Einstein. Conform teoriei, de fiecare dată când se schimbă cantități mari de masă sau energie, aceasta perturbă spațiul-timp înconjurător și se produc ondulări din regiunea în care se produce schimbarea. Aceste ondulări nu sunt ușor de detectat, dar există un experiment conceput pentru a căuta direct această radiație, Observatorul Laser Interferometru Gravitational Wave (LIGO) din Livingston, Louisiana. Viitoarea misiune Planck, care va fi lansată în 2009, o va căuta în mod indirect, analizând fundalul microundelor cosmice.
Până acum se credea că detectarea radiațiilor gravitaționale sub formă de lumină polarizată din CMB ar confirma teoria inflației, deoarece se credea că inflația va fi singura modalitate de producere a acestei radiații. Dar Krauss și echipa sa au ridicat problema dacă această radiație poate fi legată inconfundabil de inflație.
Echipa lui Krauss propune ca un fenomen numit „ruperea simetriei” să poată produce și radiații gravitaționale. Ruperea simetriei este o parte centrală a fizicii de particule fundamentale, unde un sistem trece de la a fi simetric la o stare de energie scăzută care nu este simetrică. Explicația lui Krauss este că un „câmp scalar” (similar cu un câmp electric sau magnetic) devine aliniat pe măsură ce universul se extinde. Dar, pe măsură ce universul se extinde, fiecare regiune peste care este aliniat câmpul vine în contact cu alte regiuni în care câmpul are o aliniere diferită. Când se întâmplă acest lucru, câmpul se relaxează într-o stare în care este aliniat pe întreaga regiune și în procesul de relaxare emite radiații gravitaționale.
Acest lucru este destul de confuz, dar versiunea condensată îndulcită este că dacă radiația gravitațională este detectată vreodată, acel eveniment nu va verifica neapărat teoria inflației. Prin urmare, rămâne de văzut dacă teoria inflației poate fi confirmată vreodată.
Lucrarea lui Krauss „Spectrul invariant aproape la scară a radiațiilor gravitaționale din tranzițiile de fază globală” este publicată în scrisorile de revizuire fizică din aprilie 2008.
Sursa de știri originală: comunicat de presă al Universității Case Western Reserve
