Baš kao što oceanski valovi oblikuju obale mora, tako su valovi u prostor-vremenu možda nekada oblikovali Svemir. Nova teorija sugerira da su gravitacijski valovi, a ne hipotetske čestice zvane inflatoni, pokretali ranu ekspanziju Svemira i preraspodjelu materije u njemu.
„Desetljećima pokušavamo razumjeti rane trenutke Svemira koristeći modele temeljene na elementima koje nikada nismo promatrali“, objašnjava glavni autor rada, teorijski astrofizičar Raúl Jiménez sa Sveučilišta u Barceloni.
„Ono što ovu ideju čini uzbudljivom jest njezina jednostavnost i provjerljivost. Ne dodajemo spekulativne elemente, nego pokazujemo da gravitacija i kvantna mehanika možda sami po sebi mogu objasniti kako je nastala struktura kozmosa.“
Dokaza za postojanje inflatona nema
Ne znamo točno kako su se odvijale najranije faze Svemira nakon Velikog praska prije oko 13,8 milijardi godina. Znanstvenici zasad mogu samo iznositi teorije koje se uklapaju u fiziku Svemira kakvog promatramo. Te teorije su prilično dobre, no imaju i nedostataka. Primjerice, otkriće svemirskog teleskopa JWST o velikom broju masivnih galaksija u ranom Svemiru bilo je iznenađenje za kozmologe, piše Science Alert.
Prema trenutačno prihvaćenoj teoriji, Svemir je neposredno nakon Velikog praska prošao razdoblje naglog širenja nazvano inflacija. Iz singularnosti, točke beskonačne gustoće, brzo se proširio, ispunio vrućom plazmom koja se potom ohladila i stvorila materiju.
Inflaciju znanstvenici objašnjavaju s pomoću hipotetske čestice ili polja nazvanog inflaton, koje bi omogućilo brzo širenje, ali i nejednaku raspodjelu gustoće plazme iz koje su nastale crne rupe, galaksije i zvijezde.
No, dokaza za postojanje inflatona nema, pa su Jiménez i kolege istražili može li se rana evolucija Svemira objasniti bez tog spekulativnog elementa. Koristili su pojednostavljeni model de Sitterovog prostora, prema kojem kvantne fluktuacije prostor-vremena, odnosno gravitacijski valovi, mogu nastati zbog tzv. tenzorskih perturbacija.
Na nebu će se noćas pojaviti mjesec koji su štovali drevni Indijanci: Označava obilje i kraj ciklusa
Znanstvenici žele izbaciti hipotetski element
Gravitacijski valovi, nabori u prostor-vremenu nastali velikim kozmičkim poremećajima, i danas ispunjavaju Svemir. Iako trenutačno možemo detektirati samo one nastale sudarima masivnih objekata poput neutronskih zvijezda i crnih rupa, smatra se da postoji stalni, nedetektirani „šum“ valova golemih razmjera.
Prema novom modelu, gravitacijski valovi iz tenzorskih perturbacija mogli su sami stvoriti promjene u gustoći rane plazme i pokrenuti širenje Svemira. Te promjene zatim bi dovele do formiranja gustih nakupina materije koje su postale prve zvijezde, galaksije i crne rupe. Ova teorija nudi elegantno objašnjenje bez oslanjanja na hipotetske čestice, premda je potrebno dodatno potvrditi njezinu točnost.
Unatoč tome, istraživači zaključuju: „Naš predloženi mehanizam mogao bi ukloniti potrebu za modelom koji ovisi o scenariju sa skalarnim poljem, poput inflatona, za pokretanje inflacije.“
