Oamenii de știință americani care folosesc instrumente matematice au descris neomogenitățile radiației cosmice, care au apărut imediat după nașterea Universului. 

Autorii cred că rezultatele lor confirmă corectitudinea ipotezei Big Bounce, conform căreia apariția Universului nostru a fost rezultatul prăbușirii unui univers „anterior”. Rezultatele  sunt publicate în revista Physical Review Letters.

În timp ce teoria relativității generale a lui Einstein explică o gamă largă de fenomene astrofizice și cosmologice, unele proprietăți ale Universului rămân un mister. În special, nu poate explica distribuția neuniformă a galaxiilor și a materiei întunecate în spațiu.

Începând cu anii 1980, cercetătorii de la Universitatea de Stat din Pennsylvania au dezvoltat o paradigmă cosmologică bazată pe conceptul de gravitație cuantică în buclă. 

Această paradigmă descrie toate structurile mari moderne din Univers ca fluctuații cuantice ale spațiu-timp care au avut loc la nașterea lumii.

Ce a fost înaintea Universului?

Conform teoriei general acceptate a Big Bang-ului, totul a început cu o singularitate – o stare în care toată materia și energia au fost comprimate într-un singur punct. 

Apoi, în primele fracțiuni de secundă, într-o perioadă numită inflație, cosmosul s-a umflat în proporții enorme. Dar teoria Big Bang nu explică ce s-a întâmplat înainte de singularitate, așa că această stare nu poate fi descrisă în termenii legilor fizicii și ale matematicii.

Oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Pennsylvania susțin ipoteza alternativă Big Bounce, conform căreia universul actual în expansiune a apărut din masa supercomprimată a Universului din faza anterioară. 

Pentru a descrie această stare, ei folosesc un aparat matematic universal care combină mecanica cuantică și teoria relativității.

Autorii urmăresc originea structurii Universului până la cele mai mici neomogenități, fixate pe fundalul radiației cosmice relicve de microunde, care a fost emisă când Universul avea doar 380 de mii de ani.

Universul este finit

Dar această radiație în sine are trei anomalii misterioase care sunt greu de explicat folosind fizica clasică. Aceste abateri sunt atât de grave încât mulți fizicieni au început să vorbească despre o criză a cosmologiei.

Într-un nou studiu, oamenii de știință demonstrează că, din punctul de vedere al cosmologiei cuantice în buclă, descrierea inflației elimină două anomalii principale în distribuția CMB.

„Folosind cosmologia buclei cuantice, am rezolvat în mod natural două dintre aceste anomalii, evitând astfel o potențială criză. Prezența acestor anomalii sugerează că trăim într-un univers excepțional.”

a declarat Donghui Jeong, unul dintre autorii studiului, profesor asistent de astronomie și astrofizică, într-un comunicat de presă al universității.

Autorii cred că neomogenitățile CMB sunt rezultatul fluctuațiilor cuantice inevitabile din Universul timpuriu. În timpul fazei accelerate de expansiune – inflația – aceste fluctuații inițial mici au fost prelungite de gravitație, reflectându-se în neregulile observate.

Big Bang

„Paradigma inflaționistă standard, bazată pe relativitatea generală, vede spațiu-timpul ca un continuum neted”, spune primul autor Prof. Abhay Ashtekar, director al Institutului de Gravitate și Spațiu din Pennsylvania. „Țesătura cămășii arată ca o suprafață bidimensională, dar la o inspecție mai atentă puteți vedea că este țesută din fire unidimensionale dense. De asemenea, firele cuantice sunt țesute în țesătura spațiu-timpului. Având în vedere aceste fire, cosmologia cuantică în buclă ne permite să trecem dincolo de continuumul descris de relativitatea generală.”

În concluzie, înainte ca Universul să existe, existat un altul, care în cele din urmă a murit pentru a da naștere unuia nou.

Oamenii de știință speră că noile misiuni prin satelit, cum ar fi LiteBIRD și Cosmic Origins Explorer, menite să detecteze urme ale undelor gravitaționale primordiale în fundalul CMB, le vor confirma concluziile.

Leave a comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.