Inflasjonsteori foreslår at universet gjennomgikk en periode med eksponentiell ekspansjon rett etter Big Bang. Men et team av forskere har nå funnet ut at gravitasjonsstråling kan produseres av en annen mekanisme enn inflasjon. Så hvis denne typen stråling til slutt blir oppdaget, vil den ikke gi den avgjørende bevis for inflasjonsteori som en gang ble antatt å være en sikkerhet.
"Hvis vi ser en primitiv gravitasjonsbølgebakgrunn, kan vi ikke lenger si med sikkerhet at det skyldes inflasjon," sa bemerket astronom Lawrence Krauss fra Case Western Reserve University.
Inflasjonsteori ble først foreslått av kosmologen Alan Guth i 1981 som et middel til å forklare noen funksjoner i universet som tidligere hadde forvirret astronomer, for eksempel hvorfor universet er så nær å være flatt og hvorfor det er så ensartet. I dag er inflasjon fortsatt den beste måten å teoretisk forstå mange aspekter av det tidlige Big Bang-universet, men de fleste av teoriens spådommer er noe vage nok til at selv om spådommene ble overholdt, vil de sannsynligvis ikke gi en klar- kutt bekreftelse på teorien.
Men gravitasjonsstråling ble betraktet som en av de viktigste spådommene i inflasjonsteorien, og deteksjon av dette spekteret ble sett på blant fysikere som "rykende pistol" som bevis på at inflasjonen faktisk skjedde for milliarder av år siden.
Gravitasjonsstråling er en prediksjon av Einsteins teori om generell relativitet. I følge teorien, når store mengder masse eller energi skifter rundt, forstyrrer det den omkringliggende rom-tiden og krusninger kommer fra området der skiftet skjer. Disse krusningene er ikke lett å oppdage, men det er ett eksperiment designet for å se direkte etter denne strålingen, Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) i Livingston, Louisiana. Det kommende Planck-oppdraget, som skal lanseres i 2009, vil se indirekte etter det ved å se på den kosmiske mikrobølgebakgrunnen.
Til nå ble det allment antatt at deteksjon av gravitasjonsstråling i form av polarisert lys fra CMB ville bekrefte inflasjonsteori, siden det antas at inflasjon ville være den eneste måten denne strålingen kunne produseres. Men Krauss og teamet hans har reist spørsmålet om denne strålingen umiskjennelig kan knyttes til inflasjonen.
Krauss team foreslår at et fenomen som kalles ”symmetribrytning” også kan produsere gravitasjonsstråling. Symmetribryting er en sentral del av grunnleggende partikkelfysikk, der et system går fra å være symmetrisk til en lavenergitilstand som ikke er symmetrisk. Krauss forklaring er at et "skalfelt" (ligner et elektrisk eller magnetisk felt) blir rettet etter hvert som universet utvider seg. Men når universet utvides, kommer hvert område som feltet er på linje i kontakt med andre regioner der feltet har en annen innretting. Når det skjer, slapper feltet av i en tilstand der det er rettet over hele regionen og i ferd med å slappe av avgir det gravitasjonsstråling.
Dette er ganske forvirrende, men den søtede kondenserte versjonen er at hvis gravitasjonsstråling noen gang blir oppdaget, vil den hendelsen ikke nødvendigvis bekrefte inflasjonsteorien. Hvorvidt inflasjonsteori noensinne kan bekreftes gjenstår å se.
Krauss papir "Nearly Scale Invariant Spectrum of Gravitational Radiation from Global Phase Transitions" er publisert i Aprill 2008 Physical Review Letters.
Original nyhetskilde: Case Western Reserve University pressemelding
