Физик Шон Кэрролл выступил с прекрасной речью на собрании Американского астрономического общества в июне 2008 года о своем «умозрительном исследовании» того, что могло бы существовать до Большого взрыва. (Вот статья о выступлении Кэрролла.) Но теперь Кэрролл и некоторые его коллеги сделали больше, чем просто размышляют о том, что могло произойти до начала нашей Вселенной. Кэрролл вместе с профессором Калифорнийского технологического института Марком Камионковским и аспирантом Эдриенн Эрикчек создали математическую модель для объяснения аномалии в ранней вселенной, и она также может пролить свет на то, что существовало до Большого взрыва. «Больше не сумасшедший вопрос о том, что произошло до Большого взрыва», - сказал Камионковский.
Теория инфляции, впервые предложенная в 1980 году, утверждает, что пространство расширилось экспоненциально в момент, последовавший за Большим взрывом. «Инфляция начинает вселенную с чистого листа», - говорит Эрикчек. Однако проблема инфляции заключается в том, что она предсказывает, что вселенная началась единообразно.
Но измерения, полученные с помощью микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP), показывают, что флуктуации космического микроволнового фона (CMB) - электромагнитного излучения, которое пронизывало вселенную через 400 000 лет после Большого взрыва, - примерно на 10% сильнее с одной стороны неба, чем на другой.
«Это подтвержденная аномалия», - отмечает Каменковский. «Но поскольку инфляция, кажется, так хорошо справляется со всем остальным, преждевременно отказываться от теории». Вместо этого команда работала с теорией в их математике, обращаясь к асимметрии, поскольку одно из объяснений этой «вселенной с тяжелыми сторонами» было бы, если бы эти колебания представляли собой структуру, оставшуюся от чего-то, что производило нашу вселенную.
Они начали с проверки того, отличается ли значение одного энергетического поля, которое, как считается, от инфляции, называемого инфлатоном, на одной стороне Вселенной от другой. Это не сработало - они обнаружили, что если они изменили среднее значение инфлатона, то средняя температура и амплитуда изменений энергии в пространстве также изменились. Поэтому они исследовали второе энергетическое поле, называемое кривизной, которое ранее было предложено, чтобы вызвать флуктуации, наблюдаемые в CMB. Они внесли возмущение в поле кривизны, которое, по-видимому, влияет только на то, как температура меняется от точки к точке в пространстве, сохраняя при этом ее среднее значение.
По словам Камионковского, новая модель предсказывает более холодные, чем горячие точки в CMB. Эрикчек добавляет, что этот прогноз будет проверен спутником Planck, международной миссией, возглавляемой Европейским космическим агентством при значительном участии НАСА, запуск которой запланирован на апрель 2009 года.
Для Эрикчека выводы команды являются ключом к пониманию инфляции. «Инфляция - это описание того, как расширилась вселенная», - добавляет она. «Его прогнозы были подтверждены, но что привело его в действие и как долго это продолжалось? Это способ посмотреть на то, что произошло во время инфляции, в которой много пробелов, ожидающих заполнения ».
Но возмущение, которое исследователи представили, может также дать первое представление о том, что было до Большого взрыва, потому что оно могло быть отпечатком, унаследованным от времени до инфляции. «Все это скрыто завесой наблюдательного характера», - говорит Камионковский. «Если наша модель выдержит, у нас может быть шанс увидеть за этой завесой».
Источник: Калтех
