Inflācijas teorija ierosina, ka Visums tūlīt pēc lielā sprādziena piedzīvoja eksponenciālās ekspansijas periodu. Bet pētnieku grupa tagad ir atklājusi, ka gravitācijas starojumu var radīt cits mehānisms, nevis inflācija. Tātad, ja šāda veida starojums tiek atklāts, tas nesniedz pārliecinošus pierādījumus inflācijas teorijai, kas kādreiz tika uzskatīta par pārliecību.
"Ja mēs redzam pirmatnēju gravitācijas viļņu fonu, mēs vairs nevaram droši apgalvot, ka tas ir inflācijas dēļ," sacīja astronoms Lawrence Krauss no Case Western Reserve University.
Inflācijas teoriju vispirms ierosināja kosmologs Alans Gūts 1981. gadā kā līdzekli, lai izskaidrotu dažas Visuma pazīmes, kas iepriekš bija satraukušas astronomus, piemēram, kāpēc Visums ir tik tuvu plakanam un kāpēc tas ir tik vienveidīgs. Mūsdienās inflācija joprojām ir labākais veids, kā teorētiski izprast daudzos agrīnā Lielā sprādziena Visuma aspektus, taču vairums teorijas prognožu ir pietiekami neskaidri, ka pat tad, ja prognozes tiktu ievērotas, tās, iespējams, nesniegtu skaidru samazināts teorijas apstiprinājums.
Bet gravitācijas starojums tika uzskatīts par vienu no galvenajiem inflācijas teorijas pareģojumiem, un šī spektra noteikšana fiziķu starpā tika uzskatīta par “smēķēšanas ieroča” pierādījumu, ka pirms miljardiem gadu inflācija patiesībā notika.
Gravitācijas starojums ir Einšteina vispārējās relativitātes teorijas prognoze. Saskaņā ar teoriju, vienmēr, kad pārvietojas liels daudzums enerģijas vai enerģijas, tas izjauc apkārtējo telpas laiku un viļņi izplūst no reģiona, kurā notiek nobīde. Šīs viļņus nav viegli atklāt, taču ir viens eksperiments, kas paredzēts tieši šī starojuma meklēšanai, - Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) Livingstonā, Luiziānā. Gaidāmā Planck misija, kuru paredzēts uzsākt 2009. gadā, to meklēs netieši, apskatot kosmisko mikroviļņu fonu.
Līdz šim plaši tika uzskatīts, ka gravitācijas starojuma noteikšana polarizētas gaismas veidā no CMB apstiprina inflācijas teoriju, jo tika uzskatīts, ka inflācija būs vienīgais veids, kā šo starojumu radīt. Bet Krauss un viņa komanda ir izvirzījuši jautājumu par to, vai šo starojumu viennozīmīgi var saistīt ar inflāciju.
Krausa komanda ierosina, ka parādība, ko sauc par “simetrijas pārrāvumu”, var radīt arī gravitācijas starojumu. Simetrijas pārtraukšana ir daļiņu fizikas galvenā sastāvdaļa, kur sistēma pāriet no simetriskas uz zemas enerģijas stāvokli, kas nav simetrisks. Krausa skaidrojums ir tāds, ka “skalārs lauks” (līdzīgs elektriskajam vai magnētiskajam laukam), izlīdzinoties ar Visumu, izlīdzinās. Bet, paplašinoties Visumam, katrs reģions, pār kuru lauks ir izlīdzināts, nonāk saskarē ar citiem reģioniem, kur laukam ir atšķirīga izlīdzināšana. Kad tas notiek, lauks relaksējas stāvoklī, kurā tas ir izlīdzināts visā reģionā, un relaksācijas procesā tas izstaro gravitācijas starojumu.
Tas viss ir diezgan mulsinoši, bet saldinātā saīsinātā versija ir tāda, ka, ja kādreiz tiek atklāts gravitācijas starojums, šis notikums noteikti nepārbauda inflācijas teoriju. Tāpēc joprojām ir jānoskaidro, vai inflācijas teoriju var apstiprināt.
Krausa dokuments “Gandrīz mēroga nemainīgs gravitācijas starojuma spektrs no globālajām fāžu pārejām” ir publicēts 2008. gada aprīļa Fiziskā apskata vēstulēs.
Oriģinālais ziņu avots: Case Western Reserve University paziņojums presei
