Teória inflácie navrhuje, aby vesmír prešiel obdobím exponenciálnej expanzie hneď po Veľkom tresku. Tím vedcov však teraz zistil, že gravitačné žiarenie môže byť produkované iným mechanizmom ako infláciou. Takže tento typ žiarenia, ak sa zistí, neposkytuje presvedčivý dôkaz o teórii inflácie, ktorá sa kedysi považovala za istotu.
"Ak vidíme prapôvodné gravitačné vlny, nemôžeme s istotou povedať, že je to kvôli inflácii," uviedol poznamenal astronóm Lawrence Krauss z Case Western Reserve University.
Teóriu inflácie prvýkrát navrhol kozmológ Alan Guth v roku 1981 ako prostriedok na vysvetlenie niektorých charakteristík vesmíru, ktoré predtým zmiatli astronómov, ako napríklad prečo je vesmír tak blízko bytia a prečo je taký jednotný. V súčasnosti zostáva inflácia najlepším spôsobom, ako teoreticky porozumieť mnohým aspektom raného vesmíru Veľkého tresku, ale väčšina predpovedí teórie je dosť vágna, že aj keby sa predpovede pozorovali, pravdepodobne by neposkytovali jasný prehľad. skrátené potvrdenie teórie.
Gravitačné žiarenie sa však považovalo za jednu z kľúčových predpovedí teórie inflácie a detekcia tohto spektra bola medzi fyzikmi považovaná za dôkaz „fajčenia dela“, ktorý dokazuje, že k inflácii skutočne došlo, pred miliardami rokov.
Gravitačné žiarenie je predikciou Einsteinovej teórie všeobecnej relativity. Podľa teórie, kedykoľvek sa veľké množstvo hmoty alebo energie posúva okolo, narúša okolitý časopriestor a vlnky vychádzajú z oblasti, kde k posunu dochádza. Tieto vlnky sa nedajú ľahko zistiť, ale existuje jeden experiment navrhnutý tak, aby hľadal priamo toto žiarenie, Gravitačné vlnové observatórium s laserovým interferónom (LIGO) v Livingstone v Louisiane. Nadchádzajúca misia Planck, ktorá sa má začať v roku 2009, ju bude hľadať nepriamo pri pohľade na kozmické mikrovlnné pozadie.
Až doteraz sa všeobecne verilo, že detekcia gravitačného žiarenia vo forme polarizovaného svetla z CMB potvrdí teóriu inflácie, pretože sa predpokladalo, že inflácia bude jediný spôsob, ako by sa toto žiarenie mohlo vytvoriť. Krauss a jeho tím však nastolili otázku, či môže byť toto žiarenie jednoznačne spojené s infláciou.
Tím spoločnosti Krauss navrhuje, že jav nazývaný „narušenie symetrie“ môže tiež produkovať gravitačné žiarenie. Lámanie symetrie je ústrednou súčasťou fyziky základných častíc, kde systém prechádza zo symetrického na nízkoenergetický stav, ktorý nie je symetrický. Kraussovo vysvetlenie je, že „skalárne pole“ (podobné elektrickému alebo magnetickému poľu) sa s rozširujúcim sa vesmírom vyrovnáva. Ale ako sa vesmír rozširuje, každá oblasť, nad ktorou je zoradené pole, príde do kontaktu s ostatnými regiónmi, kde má pole odlišné zarovnanie. Keď sa to stane, pole sa uvoľní do stavu, keď je zarovnané na celú oblasť a v procese relaxácie vyžaruje gravitačné žiarenie.
Je to celkom mätúce, ale v sladenej kondenzovanej verzii je to, že ak sa niekedy zistí gravitačné žiarenie, táto udalosť nevyhnutne neoverí teóriu inflácie. Z tohto dôvodu zostáva teória, či sa teória inflácie niekedy potvrdí.
Kraussova kniha „Takmer škálovateľné invariantné spektrum gravitačného žiarenia z globálnych fázových prechodov“ je uverejnená v listoch o fyzických recenziách z apríla 2008.
Zdroj pôvodných správ: Tlačová správa Case Western Reserve University
