Už matomos Visatos ribų – jos asimetrijos paaiškinimas?

Pasak kosmologų, kolosalios struktūros, didesnės už matomą Visatą – atsiradusią kosminio plėtimosi metu beveik prieš 14 mlrd. metų – gali būti atsakingos už keistą Didžiojo sprogimo atspindžio pobūdį. Patvirtinta, kad šios struktūros gali pateikti vertingos informacijos apie pirmąsias Visatos egzistavimo akimirkas, rašo „New Scientist“.

Manoma, kad pirmosiomis akimirkomis po gimimo Visata labai greitai didėjo – vyko vadinamoji infliacija. Šio periodo metu erdvė plėtėsi didesniu nei šviesos greičiu.

Infliacijos idėja padeda išspręsti kelias kosmologijos srities mįsles – pavyzdžiui, dėl ko Didžiojo sprogimo švytėjimo pėdsakai, atsiradę kuomet Visatai buvo mažiau nei 400 000 metų, yra santykinai tolygūs.

Vadinamasis kosminis mikrobangų fonas (cosmic microwave background - CMB) gali būti stebimas visomis dangaus kryptimis. Šis fonas yra šiek tiek margas dėl temperatūrų skirtumų skirtingose ankstyvosios Visatos vietose. Manoma, kad temperatūrų skirtumų priežastis yra medžiagos tankumo tose Visatos vietose nevienodumai – kuo daugiau tam tikrame regione yra medžiagos, tuo jis būna šiltesnis.

Bet infliacijos teorija prognozuoja, kad šis dėmėtumas turėtų būti vienodas visomis kryptimis. Tuo tarpu susidomėjimą kelia tai, kad vienoje dangaus pusėje dėmėtumas yra 10 proc. aiškesnis nei kitoje – šią asimetriją 2004 metais pastebėjo ir aprašė Oslo universiteto (Norvegija) mokslininkas Hansas Eriksenas, pasinaudojęs žvaigždėlapiu, sudarytu pagal kosminio zondo „Wilkinson Microwave Anisotropy Probe“ (WMAP) duomenis.

Dabar kosmologai, vadovaujami Kalifornijos technologijų instituto (JAV) mokslininkės Adrienne Erickcek, mano, kad jie išsiaiškino šios asimetrijos priežastį. Jie siūlo idėją, kad Visatą iškreipė senos struktūros, menančios infliacijos laikus.

Šios struktūros, pasak mokslininkų, tęsiasi už stebimos Visatos ribų - o mums matoma tik 14 mlrd. šviesmečių spindulio sfera, nes tik per tokį atstumą nuo Didžiojo sprogimo laikų mus galėjo pasiekti šviesa.

Infliacijos scenarijuje numatyta, kad plėtimosi priežastis buvo kol kas dar nežinomos prigimties energijos laukas. A.Erickcek su kolegomis tvirtina, kad asimetrija gali būti papildomo energijos lauko fliuktuacijų, kurios iš pradžių buvo labai mažos, bet vėliau didėjo tiek, kad tapo didesnėmis už stebimą Visatą, pėdsakas.

Dėl to šio energijos lauko stiprumas kadaise viename Visatos gale skyrėsi nuo kito Visatos galo taip sustiprinant temperatūrų – ir medžiagos tankumo – variacijas vienoje dangaus pusėje, lyginant su kita.

Jei ši išvada būtų teisinga, ji sugriautų dabar vyraujančią nuomonę apie Visatą. „Vienas iš kertinių kosmologijos teiginių yra toks, kad Visata yra vienoda visomis kryptimis, remiantis šiuo teiginiu sukurtas ir standartinis infliacijos modelis. Jei asimetrija egzistuoja, tai ji mums sako, kad viena Visatos pusė kažkiek skiriasi nuo kitos“, sakė A. Erickcek.

Teoriškai asimetriją galima būtų paaiškinti laikantis standartinio, vieno energijos lauko infliacijos scenarijaus, bet mokslininkai mano, jog tai yra mažai tikėtina. Taip yra dėl to, kad standartinė teorija neneigia kelių didelio masto ir ploto išskirtinių regionų erdvėje. Tačiau pagal šią teoriją, asimetriniai taškai turėtų būti reti ir labai vienas nuo kito nutolę, o tai reiškia, jog yra tik 1 proc. tikimybė, kad mūsų matomoje Visatoje yra bent vienas toks taškas.

Johnso Hopkinso universitete dirbantis vyriausias WMAP misijos (JAV) mokslininkas Charlesas Bennettas pažymėjo, kad A.Erickcek su kolegomis prognozavo papildomus nežymius CMB skirtumus nuo standartinio infliacijos modelio pateikiamo vaizdo.

Šias prognozes galima būtų patikrinti sukūrus jautresnius CMB žemėlapius. „Gali būti, kad pavyks tai atlikti naudojant WMAP bei tikrai pavyks naudojant zondą Planck“, - sakė mokslininkas, užsiminęs apie Europos kosmoso agentūros zondą, kurį planuojama paleisti 2008 metų pabaigoje ir kurio tikslas – tirti CMB.

Jei vėlesni stebėjimai patvirtins scenarijų, tai jie pateiks naujos vertingos informacijos apie Visatos pirmąsias akimirkas, apie kurias iki šiol žinoma labai mažai. „Tai buvo labai greito plėtimosi periodas, bet kokia buvo plėtimosi priežastis ir kiek ilgai jis truko – neatsakyti klausimai“, - sakė A. Erickcek.

Masačūsetso technologijų instituto (JAV) mokslininkas Alanas Guthas – vienas infliacijos idėjos, gimusios 1980 metais, pradininkų – teigia, kad infliacija – tai tik teorijos rėmas, kuriame yra dar daug neužpildytų detalių.

Jis teigia, kad aprašytos mokslininkų grupės „gerai apmąstyta“ analizė yra būtent tai, kas padės užpildyti teorijos spragas. „Nors asimetrijos pateikiama užuomina gali pasirodyti esąs laimingas atsitiktinumas, naujos idėjos kuriamos tik analizuojant tokias užuominas, ir tik tuomet turėsime galimybę sukurti galutinę teisingą teoriją“, - sakė A. Guthas.

Ši asimetrija skiriasi nuo kito įdomaus CMB bruožo, kurį mokslininkai pavadino „blogio ašimi“ – mokslininkai mano, kad tai taip pat yra egzotiškų fizikinių reiškinių, vykusių infliacijos metu, pėdsakas.

   

Facebook komentarai