Ne feledje, hogyan lehet egyszer elvenni egy könyvet a Nagyrobbanás utáni első három percről, és lenyűgözni a részletességgel, amelyet a megfigyelés és az elmélet nyújthat a világegyetem korai pillanataival kapcsolatban. Manapság inkább arra koncentrálunk, hogy mi történt az 1 × 10 között-36 és 1 × 10-32 az első másodperc elején, amikor megpróbáljuk feleségül venni az elméletet a kozmikus mikrohullámú háttér részletesebb megfigyeléseivel.
Körülbelül 380 000 évvel a nagy robbanás után a korai világegyetem hűvös és eléggé diffúziós lett ahhoz, hogy a fény akadálytalanul mozogjon, amit meg is tett - magával hordozva információkat az „utolsó szórás felületéről”. Ez idő előtt a fotonokat a korábbi világegyetem forró sűrű plazma folyamatosan abszorbeálta és újból kibocsátja (azaz szétszórt) - és soha nem jutott el sehová fény sugaraként.
De meglehetősen hirtelen az univerzum sokkal kevésbé volt zsúfolva, amikor eléggé lehűlt ahhoz, hogy az elektronok összekapcsolódjanak a magokkal, és így képezzék az első atomokat. Tehát az első fényszórás, amikor a világegyetem hirtelen átláthatóvá vált a sugárzáshoz, abban a meglehetősen szinguláris pillanatban bocsátotta ki a fotonokat - mivel az ilyen egyetemes energiaszünetet lehetővé tevő körülmények csak egyszer fordultak elő.
Az univerzum további 13,6-os és egy kicsit milliárd évvel történő kibővítésével valószínűleg ezeknek a fotonoknak sok része összeomlott valami régen, ám még mindig elég marad, hogy kitöltse az eget olyan aláírási energia-robbanással, amely valaha erős gamma-sugarak lehetett. de most már ki is húzva a mikrohullámú sütőbe. Ennek ellenére továbbra is tartalmazza ugyanazt az „utolsó szórás felületét”.
A megfigyelések azt mutatják, hogy egy bizonyos szinten a kozmikus mikrohullámú háttér figyelemre méltóan izotróp. Ez vezetett a kozmikus inflációs elmélethez, ahol úgy gondoljuk, hogy a mikroszkopikus univerzum nagyon korai exponenciális expanziója körülbelül 1 × 10 volt.-36 az első másodperc - ami megmagyarázza, hogy miért tűnik minden ilyen egyenletesen eloszlatottnak.
A kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) közelebbi megfigyelése azonban mutat egy apró darabot - vagy anizotrópiát -, amint azt a Wilkinson mikrohullámú anizotrópiás szonda (WMAP) által gyűjtött adatok is mutatják.
Valójában a CMB esetében a legfigyelemreméltóbb dolog a nagy léptékű izotropia, és néhány finom szemcsés anizotrópia megtalálása talán nem olyan meglepő. Ez azonban adat és a teoretikusoknak ad valamit, amellyel matematikai modelleket építhetnek a korai világegyetem tartalmára vonatkozóan.
Egyes teoretikusok a CMB kvadrupol pillanatnyi rendellenességekről beszélnek. A négyszeres ötlet lényegében az energia sűrűség eloszlásának kifejezése gömb alakú térfogaton belül - amely szétszórhatja a fényt felfelé vagy visszafelé (vagy eltéréseket e négy „sarki” iránytól). Az utóbbi szórás felületétől való eltérő mértékű eltérés azután a gömb alakú tér anizotrópiáira utal, amely a korai univerzumot képviseli.
Például, mondjuk, hogy tele volt mini fekete lyukakkal (MBH)? Scardigli és munkatársai (lásd alább) három forgatókönyvet vizsgáltak meg, ahol közvetlenül a kozmikus infláció előtt 1 × 10-36 másodperc: 1) az apró ősi univerzumot tele volt MBH-k gyűjteményével; 2) ugyanazok az MBH-k azonnal elpárologtak, és több pont forrást hoztak létre a Hawking sugárzásból; vagy 3) a hagyományos elmélet szerint nem voltak MBH-k.
Amikor elvégezték a matematikát, az 1. forgatókönyv a legjobban illeszkedik a rendellenes kvadrupol anizotrópiák WMAP megfigyeléseihez. Szóval, hé - miért nem? Egy apró proto-univerzum mini fekete lyukakkal. Ez egy másik lehetőség annak tesztelésére, hogy mikor érkeznek valamilyen nagyobb felbontású CMB-adatok a Planckből vagy más jövőbeni missziókból. Időközben anyaga egy csillagász írónak, aki kétségbeesetten él egy történetet.
További irodalom: Scardigli, F., Gruber, C. és Chen (2010) A fekete lyuk maradványai a korai világegyetemben.
