Най-ранните семена на космическите структури може да са били положени от гравитационни вълни, носещи се в младата вселена, установява ново изследване.
Според теорията за инфлацията ранната Вселена се разширява експоненциално бързо за част от секундата след Големия взрив, което обяснява защо нашата вселена е толкова голяма. Много физици смятат, че инфлацията обяснява и защо Вселената изглежда една и съща във всички посоки (изотропна), защо космическото микровълново фоново лъчение е разпределено равномерно, защо Вселената е плоска и защо не са наблюдавани магнитни монополи (магнитни полета с един полюс).
Хипотетичното скаларно поле, за което се смята, че е отговорно за инфлацията, се нарича инфлатонното поле. Точно както всяко друго квантово поле, възбужданията на инфлатонното поле се очаква да бъдат квантувани. Квантите на полето на инфлатонното поле се наричат инфлатони. Това странно квантово поле, което се усилва, предизвиква инфлацията и след това изчезва.
Инфлацията не просто прави Вселената голяма. Тя също така оставя семената на първите структури. Инфлацията проектира безкрайно малки квантови флуктуации в младата Вселена в космически мащаби, оставяйки някои места с малко повече или малко по-малко материя. Бавно с течение на времето тези колебания нарастват и стотици милиони години по-късно те се превръщат в първите звезди и галактики, което в крайна сметка води до най-голямата структура във Вселената, космическата мрежа.
Но загадките остават. Не се знае какво представлява инфлатонът, нито какво го захранва, нито защо се е изключил, по някое време. И няма убедителни доказателства, че инфлацията наистина се е случила.
Алтернативата на инфлацията
Така че изследователите винаги търсят алтернативи, особено такива, които не се позовават на някаква нова и мистериозна съставка.
В скорошна статия екип от астрофизици описват модел, при който се случва инфлация, водеща до широкомащабната структура на Вселената, всичко, без да се разчита на скаларно поле (инфлатон).
Моделът, описан от изследователите, е поставен на фона на разширяваща се вселена, която се ускорява в разширяването си, точно както е съвременната вселена. В тази разширяваща се вселена квантовата пяна освобождава гравитационни вълни. Тези вълни в пространството се разпръскват, сблъскват се една с друга и се усилват.
Гравитационните вълни обикновено не могат да създават структури сами по себе си, но изследователите откриват, че в някои специални случаи гравитационните вълни могат да се усилват една друга по подходящ начин. Когато това се случва, отпечатъците, които те правят в космоса, са почти еднакви при голямо разнообразие от мащаби на дължина.
Точно това космолозите наблюдават в космическия микровълнов фон, остатъчната светлина от ранната вселена. Това излъчване съдържа блед отпечатък от ехото на инфлацията и показва, че каквото и да е поставило семената на структурата, то трябва да има такъв модел.
Има малки разлики между видовете структури, генерирани в този сценарий на инфлация без инфлация и традиционната инфлация.
В тази първа статия изследователите все още не са изчислили колко силни са тези разлики, но важна следваща стъпка е да се проучат последиците от наблюдението на този модел и да се види дали си струва да се изследва допълнително.
Справка: Inflation without an Inflaton, Daniele Bertacca, Raul Jimenez, Sabino Matarrese and Angelo Ricciardone; https://arxiv.org/pdf/2412.14265
Източник: Space Itself May Have Created Galaxies, Paul M. Sutter
Още по темата
Физика
Едно още по-призрачно неутрино може би управлява Вселената
Космос
Проектирана ли е Вселената да поддържа живот? Сега е намерен начин да се провери това
Физика
Огледална вселена, пътуваща назад във времето, обяснява космологията без инфлация
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари