Пре око 13, 8 милијарди година, непосредно пре Великог праска, огромни универзум испуњен галаксијом какав данас познајемо био је смештен у малом, густом, изузетно врућем тренутку. Одједном се почео брзо ширити брже од брзине светлости у катаклизмичној експлозији. Универзум је нарастао из субатомске величине у величину лопте за голф у несхватљиво кратком делићу секунде.
Сличан садржај
- Слушам Велики прасак
- Како су два голуба помогла научницима да потврде теорију великог праска
- Шта астрономи још откривају о теорији великог праска
Овај најранији тренутак ширења, познат као космичка инфлација, објашњава зашто је свемир релативно једноличан (галаксије које су настале, на пример, универзум се хлади, изгледа да се распршују равномерно онолико колико телескоп може видети) и такође објашњавају семе густине што је створило структуру универзума.
То је лијепа прича, али деценијама након што су је физичари предложили, наши докази за то били су ограничени. Наше главно средство за проучавање Великог праска - слабо зрачење преостало од експлозије зване космичка микроталасна позадина (ЦМБ) - сеже око 380.000 година после, уместо самог тренутка.
Значајно ново сведочење појавило се јутрос, када је група научника предвођена астрономом Јохном Ковачом из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику објавила да су пронашли индиректне доказе гравитационих таласа - минутних изобличења у гравитационом пољу универзума - који су били ослободио се током инфлације, мали део секунде након Великог праска. Ако је налаз тачан, таласи служе као потврда инфлације.
"Инфлација је" прасак "Великог праска", каже теоријски физичар Алан Гутх, који је предложио теорију космичке инфлације 1979. "Механизам је узроковао да универзум уђе у овај период гигантске експанзије."
Неколико физичара који нису били укључени у истраживање имало је прилику да процене сирове податке, и они се слажу са анализом. "Врло је, врло вероватно да је то стварно", каже Ави Лоеб, теоријски физичар из Харвард-Смитхсониан Центра, напомињући да су истраживачи провели три године анализирајући податке како би елиминисали било какву могућност грешке.
Роберт В. Вилсон, који је за откриће космичке микроталасне позадине 1978. дијелио Нобелову награду за физику, слаже се и вјерује да ће, ако се потврди, дјело готово сигурно добити Нобелову награду. Лоеб каже да би ово откриће било једно од најважнијих открића физике у последњих 15 година - веће од открића Хиггсовог Бозона.
За време инфлације, која је приказана крајње лево, свемир се у делићу секунде проширио за много реда величине. (Слика преко НАСА) Присутност гравитационих таласа који се могу детектирати - често их називају "мрешкање у ткиву свемира" - предвиђа теорија инфлације. Постојеће флуктуације јачине гравитације на микроскопском нивоу, каже Гутх, биле би растегнуте инфлацијом, производећи макроскопске таласе.
Тачна природа таласа зависи од тачног тренутка када је наступила инфлација. "Ово откриће не само да указује на то да се догодила инфлација", каже Лоеб, "већ и да нам каже када се она догодила": 10 -34 (децимална тачка праћена са 33 нула, а затим и једна) секунди након почетка Великог Прасак.
Истраживачка група, у коју су учествовали и Цлемент Прике са Универзитета у Миннесоти, Јамие Боцк из Цалтецх-а и Цхао-Лин Куо са Станфорда, нису сами пронашли гравитационе таласе, већ их само индиректне доказе, у облику посебног обрасца поларизација изазвана таласима у космичкој микроталасној позадини. „Наш тим је тражио посебну врсту поларизације, названу Б-модуси, која представља образац увијања или увијања у поларизованим оријентацијама древне светлости“, рекао је Боцк у изјави за штампу.
Истраживачи су прикупили ове податке помоћу телескопа БИЦЕП2, стационираног на Антарктици, где хладни, суви ваздух ограничава сметње из Земљине атмосфере на слабији космички позадински микроталасни сигнал. БИЦЕП2 је један од скупа идентичних телескопа који траже овај потпис, под називом Кецк Арраи. Ту је и суседни телескоп Јужног пола, који је објавио податке који су указивали на присуство поларизације у Б моду у ЦМБ-у прошлог лета. Тај инструмент, међутим, није био дизајниран да детектује поларизацију у скали произведеном гравитационим таласима, па је, уместо тога, вероватно настао из мешања удаљених галаксија кроз које је ЦМБ прошао пре него што је стигао на Земљу.
Телескоп БИЦЕП-2 (бела посуда десно), заједно са телескопом Јужни пол (са леве стране). (Слика путем пројекта БИЦЕП-2) Још увек није потпуно јасно да је БИЦЕП2 тим открио поларизацију Б-начина, што је у ствари коначан доказ гравитационих таласа. Даљња потврда треба да добије податке које је прикупио Планцк сателит Европске свемирске агенције (који посматра космичку микроталасну позадину под много ширим углом), који би требало да буде објављен крајем лета.
Ако је, пак, тачно, налаз би отишао дуг пут ка ратификацији теорије инфлације. "Присуство ове поларизације, индуковане гравитационим таласима, је последња велика ствар која се предвиђа инфлацијом", каже Вилсон. "То вам даје све већу сигурност да је то заиста исправан сценарио."
То би такође одражавало нешто заиста запањујуће: најстарији доказ који имамо о апсолутно било чему.
"Не можете да користите космичку микроталасну позадину да бисте утврдили шта се догодило у раном, раном свемиру", каже Лоеб. Првих 380.000 година електромагнетни таласи који чине ЦМБ нису могли слободно да пролазе кроз свемир. "Ако можемо погледати гравитационе таласе, можемо вратити се готово до самог почетка."
