Fizicianul Sean Carroll a ținut o discuție minunată la reuniunea Societății Astronomice Americane din iunie 2008 despre „cercetările sale speculative” despre ceea ce ar fi putut exista înainte de The Big Bang. (Iată un articol despre discuțiile lui Carroll.) Dar acum Carroll și unii colegi au făcut mult mai mult decât să speculeze despre ce ar fi putut veni înainte de începutul Universului nostru. Carroll, împreună cu profesorul din Caltech, Marc Kamionkowski, și studenta absolventă Adrienne Erickcek, au creat un model matematic pentru a explica o anomalie în universul timpuriu și, de asemenea, ar putea arunca lumină asupra a ceea ce exista înainte de Big Bang. "Nu mai este complet nebun să întrebi ce s-a întâmplat înainte de Big Bang", a spus Kamionkowski.
Teoria inflației, propusă pentru prima dată în 1980, afirmă că spațiul s-a extins exponențial în momentul următor Big Bang-ului. „Inflația începe universul cu o ardezie goală”, descrie Erickcek. Problema inflației este însă că prezice că universul a început uniform.
Dar măsurătorile de la sonda de anisotropie cu microunde Wilkinson (WMAP) arată că fluctuațiile din fundalul cu microunde cosmice (CMB) - radiația electromagnetică care a pătruns universul la 400.000 de ani de la Big Bang - sunt cu aproximativ 10% mai puternice pe o parte a cerului decât pe celălalt.
„Este o anomalie certificată”, remarcă Kamionkowski. „Dar, din moment ce inflația pare să se descurce atât de bine cu orice altceva, pare prematur să renunțăm la teoria”. În schimb, echipa a lucrat cu teoria în matematica lor abordând asimetria, deoarece o explicație pentru acest „univers greu-pe-o parte” ar fi dacă aceste fluctuații ar reprezenta o structură rămasă din ceva care a produs universul nostru.
Au început prin a testa dacă valoarea unui singur câmp energetic se crede că a condus inflația, numită inflaton, era diferită pe o parte a universului decât pe cealaltă. Nu a mers - au descoperit că, dacă au schimbat valoarea medie a inflatului, atunci temperatura medie și amplitudinea variațiilor de energie în spațiu s-au schimbat. Așa că au explorat un al doilea câmp energetic, numit curvaton, care fusese propus anterior pentru a da naștere fluctuațiilor observate în CMB. Au introdus o perturbație în câmpul curvaton care se dovedește a afecta doar modul în care temperatura variază de la un punct la altul prin spațiu, păstrându-și totodată valoarea medie.
Noul model prezice mai mult decât temperaturile calde din CMB, spune Kamionkowski. Erickcek adaugă că această predicție va fi testată de satelitul Planck, o misiune internațională condusă de Agenția Spațială Europeană cu contribuții semnificative din partea NASA, programată să se lanseze în aprilie 2009.
Pentru Erickcek, rezultatele echipei reprezintă cheia pentru a înțelege mai multe despre inflație. „Inflația este o descriere a modului în care universul s-a extins”, adaugă ea. „Previziunile sale au fost verificate, dar ce a condus-o și cât a durat? Acesta este un mod de a privi ce s-a întâmplat în timpul inflației, care are o mulțime de semne de așteptare pentru a fi completate. ”
Dar perturbarea pe care au introdus-o cercetătorii poate oferi, de asemenea, prima privire asupra a ceea ce a venit înainte de Big Bang, pentru că ar putea fi o amprentă moștenită din perioada anterioară inflației. „Toate aceste lucruri sunt ascunse de un voal, observativ”, spune Kamionkowski. „Dacă modelul nostru se menține, este posibil să avem șansa de a vedea dincolo de acest văl.”
Sursa: Caltech
