На черговій зустрічі Американського астрономічного товариства в червні 2008 року фізик Шон Керролл висловив чудову розмову про своє "спекулятивне дослідження" про те, що можливо могло існувати до Великого вибуху. (Ось стаття про розмову Керролла.) Але зараз Керролл та деякі колеги зробили трохи більше, ніж просто розмірковували про те, що могло статися до початку нашого Всесвіту. Керролл разом із професором Калтеху Марком Каміонковським та аспірантом Адрієнною Ерічек створили математичну модель для пояснення аномалії у ранньому Всесвіті, а також вона може пролити світло на те, що існувало до Великого вибуху. "Це вже не зовсім божевільно запитати, що сталося перед Великим вибухом", - сказав Каміонковський.
Вперше запропонована в 1980 р. Теорія інфляції стверджує, що простір розширювався експоненціально в мить після Великого вибуху. "Інфляція запускає Всесвіт з порожнього сланця", - описує Ерічек. Однак проблема інфляції полягає в тому, що вона передбачає, що Всесвіт почав однаково.
Але вимірювання Вількінсонового мікрохвильового анізотропічного зонда (WMAP) показують, що коливання космічного мікрохвильового фону (CMB) - електромагнітного випромінювання, яке пронизало Всесвіт через 400 000 років після Великого вибуху - приблизно на 10% сильніше на одній стороні неба, ніж на інші.
"Це сертифікована аномалія", - зауважує Каміонковський. "Але оскільки інфляція, здається, добре справляється з усім іншим, відкидати цю теорію здається передчасно". Натомість команда працювала з теорією, вивчаючи асиметрію, оскільки одне пояснення цього "важкого на один бік всесвіту" було б, якби ці коливання являли собою структуру, що залишилася від чогось, що спричинило наш Всесвіт.
Вони почали з тестування, чи значення одного енергетичного поля, яке, як вважається, спричинило інфляцію, відрізняється в одній стороні Всесвіту, ніж на іншій. Це не спрацювало - вони виявили, що якщо вони змінили середнє значення інфлятону, то змінилися також середня температура та амплітуда коливань енергії в просторі. Тож вони дослідили друге енергетичне поле, зване криватоном, яке раніше пропонувалося спричинити коливання, що спостерігаються в СМВ. Вони ввели збурення в поле кривизни, яке, як виявляється, впливає лише на те, як температура змінюється від точки до точки через простір, зберігаючи його середнє значення.
Нова модель прогнозує більше холодних, ніж гарячих точок у CMB, каже Каміонковський. Ерічек додає, що цей прогноз буде перевірений супутником Планка, міжнародною місією під керівництвом Європейського космічного агентства зі значним внеском НАСА, яка планується запустити у квітні 2009 року.
Для Ерічека, результати дослідження є ключем до більш глибокого розуміння інфляції. "Інфляція - це опис того, як розширився Всесвіт", - додає вона. "Його прогнози перевірені, але що сприяло цьому і як довго воно тривало? Це спосіб подивитися на те, що сталося під час інфляції, яка має багато заготовок, які очікують заповнити ».
Але збурення, яке ввели дослідники, може також запропонувати перший погляд на те, що сталося до Великого вибуху, оскільки це може бути відбиток, успадкований за часів до інфляції. "Всі ці речі заховано завісою спостережно", - каже Каміонковський. "Якщо наша модель утримається, ми можемо мати шанс побачити поза цією завісою".
Джерело: Caltech
