Finns den kosmiska inflationen?

 

Citat från vikipedia; "Inflation är ett begrepp som används inom kosmologi som hypotetisk förklaring av hur det kan komma sig att universum ser ut att vara likformigt i alla riktningar. Detta har en ren Big Bang-modell annars svårt att förklara. Inflationshypotesen skulle även förklara varför universum är så platt som det förefaller.

Principen är att universum under någon bråkdels sekund nästan direkt efter att Big Bang inleddes expanderade extremt fort - storleken beräknas ha ökat ungefär 1028 gånger."slut citat.

Forskningen som inlägget kommer från nedan är från The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian is a collaboration between Harvard and the Smithsonian designed to ask—and ultimately answer—humanity's greatest unresolved questions about the nature of the universe. The Center for Astrophysics is headquartered in Cambridge, MA, with research facilities across the U.S. and around the world.

Ett team av astrofysiker därifrån beskriver att kosmisk inflation – är en punkt i universums barndom när rumtiden expanderade exponentiellt. Vilket är vad fysiker kallar "Big Bang"  innebärande då en minimal punkt expanderade  och allt skapades.

Astrofysikerna, från University of Cambridge, University of Trento och Harvard University säger i den nya artikeln att det finns en tydlig och entydig signal i kosmos som kan eliminera inflationen som en möjlighet (till universum). I deras artikel, publicerad i dagarna iThe Astrophysical Journal Letters, hävdas att denna signal - känd som den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB) - ska kunna detekteras även om det kommer att bli en enorm teknisk och vetenskaplig utmaning att göra det i praktiken.

"Inflationen teoretiserades för att förklara olika finjusteringsutmaningar för Big Bang”, säger artikelns huvudförfattare Sunny Vagnozzis om är ansluten till Cambridges Kavli Institute for Cosmology och University of Trento. "Det förklarar också strukturens ursprung i vårt universum som ett resultat av kvantfluktuationer."

"Den stora flexibilitet som visas av möjliga modeller för kosmisk inflation som spänner över ett obegränsat landskap av kosmologiska resultat väcker dock oro för att kosmisk inflation inte är falsifierbar även om enskilda inflationsmodeller kan uteslutas. Är det i princip möjligt att testa kosmisk inflation på ett modelloberoende sätt?" frågar sig Vagnozzi.

Vissa forskare väckte oro över kosmisk inflation. 2013 var då Planck-satelliten släppte sina första mätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), vilket är universums äldsta ljus. 

– När resultaten från Planck-satelliten tillkännagavs ansågs det bevisa existensen av kosmisk inflation, säger Avi Loeb, professor i astronomi från Harvard University och Vagnozzis medförfattare till den nya artikeln. "Men några av oss hävdade dock att resultaten kan visa precis motsatsen."

Tillsammans med Anna Ijjas och Paul Steinhardt var Loeb en av de som hävdade att resultaten från Planck visade att inflationen gav fler frågor än den löste och att det var dags att överväga nya idéer om universums början, som till exempel kan det ha börjat, inte med en smäll utan med en studs från ett tidigare sammandragande kosmos.

En intressant tanke vi bör ta på allvar (min anm.).

Kartorna över CMB som släpptes möjliggjordes genom Plancks observationsdata representerar den tidigaste tid i universum mänskligheten kunde "se", 100 miljoner år innan de första stjärnorna bildades. Vi kan inte se längre bakåt i tiden.

"Den faktiska kanten av det observerbara universum är på det avstånd som vilken signal som helst kunde ha färdats vid ljusets hastighetsgräns under de 13,8 miljarder år som förflutit sedan universums födelse", säger Loeb. "Som ett resultat av universums expansion ligger denna kant för närvarande 46,5 miljarder ljusår bort. Den sfäriska volymen inom denna gräns kan liknas en arkeologisk utgrävning centrerad av oss: ju djupare vi undersöker den, desto tidigare är det lager av kosmisk historia  vi avslöjar, hela vägen tillbaka till Big Bang som representerar vår ultimata horisont. Vad som ligger bortom horisonten är okänt."

Det kan vara möjligt att gräva ännu längre in i universums början genom att studera de nästan viktlösa partiklar som kallas neutriner som är de vanligaste partiklarna med massa i universum. Universums  neutriner spreds fritt ungefär en sekund efter Big Bang. Dagens universum måste vara fullt med dessa relik-neutriner från den tiden, säger Vagnozzi.

Vagnozzi och Loeb säger dock att vi kan gå ännu längre tillbaka tidsmässigt genom att spåra gravitoner partiklarna som förmedlar tyngdkraften. 

"Universum var transparent för gravitoner hela vägen tillbaka till det tidigaste ögonblicket som kan spåras med den fysik vi  känner till---" säger Loeb. " En korrekt förståelse av vad som kom före det kräver en prediktiv teori om kvantgravitation som vi inte har i dag.

Vagnozzi och Loeb säger att när universum blev transparent för gravitoner borde en relikbakgrund av termisk gravitationsstrålning med en temperatur på något mindre än en grad över absoluta nollpunkten ha genererats: den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB).

Big Bang-teorin tillåter emellertid inte CGB: s existens då den antyder att den exponentiella inflationen i det nyfödda universum utspädde reliker som CGB till en punkt som gör att de inte kan upptäckas.

Detta kan omvandlas till ett test, enligt teamet och tillägger att om CGB upptäcktes skulle detta helt klart utesluta hela det kosmiska inflationsparadigmet vilket inte tillåter dess existens.

Vagnozzi och Loeb hävdar att ett sådant test är möjligt, och CGB kan i princip upptäckas i framtiden om vi utarbetar ett fungerande testverktyg.

Vi får hoppas dessa mätinstrument kan utvecklas  för att få svar på frågorna ovan. Skedde BigBang som vi antar i dag eller var det en effekt av ett äldre universums kollaps?  (min anm,) 

Bild vikipedia på det numera nedlagda Planck teleskopet som nämns ovan. Bilden är en illustration av hur det såg ut därute och i drift.