Az inflációs elmélet azt sugallja, hogy az univerzum exponenciális terjeszkedésnek esett át közvetlenül a Nagyrobbanás után. De egy kutatócsoport megállapította, hogy a gravitációs sugárzást nem az infláció, hanem más mechanizmusok is elő lehet állítani. Tehát az ilyen típusú sugárzás, ha azt végül észlelik, nem fog meggyőző bizonyítékot szolgáltatni az inflációs elmélet számára, amelyet valaha bizonyosságnak tartottak.
"Ha elsődleges gravitációs hullám háttérrel látunk, akkor már nem mondhatjuk biztosan, hogy az infláció okozta" - jegyezte meg Lawrence Krauss csillagász, a Case Western Reserve University-ről.
Az inflációs elméletet először Alan Guth kozmológus 1981-ben javasolta az univerzum egyes olyan tulajdonságainak magyarázataként, amelyek korábban zavarták a csillagászokat, például hogy miért van az univerzum olyan közel, hogy lapos és miért olyan egységes. Manapság az infláció továbbra is a legjobb módja annak, hogy elméletileg megértsük a korai Nagyroham-világegyetem sok aspektusát, ám az elmélet legtöbb előrejelzése kissé elég homályos, hogy még ha az előrejelzéseket is megfigyelnék, valószínűleg nem adnának egyértelmű - az elmélet rövid megerősítése.
A gravitációs sugárzást azonban az inflációs elmélet egyik kulcsfontosságú előrejelzésének tekintették, és ennek a spektrumnak a kimutatását a fizikusok „dohányzó fegyvernek” tekintették annak bizonyítékaként, hogy az infláció valójában milliárd évvel ezelőtt történt.
A gravitációs sugárzás Einstein általános relativitáselméletének előrejelzése. Az elmélet szerint ha nagy mennyiségű tömeg vagy energia mozog körül, akkor ez megbontja a környező téridőt, és a hullámok abból a régióból származnak, ahol az eltolás bekövetkezik. Ezeket a hullámokat nem könnyű felismerni, de van egy kísérlet, amelyet közvetlenül a sugárzás keresésére terveztek, a lézerinterferométer gravitációs hullámmegfigyelő központja (LIGO) Livingstonban (Louisiana). A közelgő Planck-misszió, amelyet 2009-ben indítanak, közvetett módon fogja keresni, a kozmikus mikrohullámú háttér megnézésével.
Mostanáig széles körben hitték, hogy a gravitációs sugárzásnak polarizált fény formájában történő detektálása a CMB-vel megerősíti az inflációs elméletet, mivel azt hitték, hogy az infláció az egyetlen módja ennek a sugárzásnak. Krauss és csapata azonban felvetette a kérdést, vajon ez a sugárzás egyértelműen összekapcsolható-e az inflációval.
Krauss csapata azt javasolja, hogy a „szimmetria megszakításának” nevezett jelenség gravitációs sugárzást is eredményezhessen. A szimmetrikus törés az alapvető részecskefizika központi része, ahol a rendszer szimmetrikustól alacsony energiájú állapotig megy át, amely nem szimmetrikus. Krauss magyarázata az, hogy egy „skaláris mező” (hasonlóan az elektromos vagy mágneses mezőhöz) igazodik az univerzum tágulásakor. Ahogy a világegyetem tágul, minden régió, amelyen a mező igazodik, más régiókkal érintkezik, ahol a mező eltérő igazítású. Amikor ez megtörténik, a mező olyan állapotba lazul, ahol az egész régióra igazodik, és a pihenés során gravitációs sugárzást bocsát ki.
Ez mind meglehetősen zavaró, de az édesített kondenzált változat az, hogy ha valaha észlelünk gravitációs sugárzást, akkor az esemény nem feltétlenül igazolja az inflációs elméletet. Ezért azt kell még megvizsgálni, hogy az inflációs elmélet megerősíthető-e valaha.
Krauss „Globális fázisátmenetekből származó gravitációs sugárzás közel skála invariáns spektruma” című tanulmányát a 2008. április fizikai áttekintő levélben tették közzé.
Eredeti hírforrás: A Case Western Reserve University sajtóközleménye
