Fysiker Sean Carroll holdt en fantastisk foredrag på American Astronomical Society-møtet i juni 2008 om hans "spekulative forskning" på hva som muligens kunne ha eksistert før The Big Bang. (Her er en artikkel om Carrolls snakk.) Men nå har Carroll og noen kolleger gjort litt mer enn bare å spekulere i hva som kan ha kommet før begynnelsen av vårt univers. Carroll har sammen med Caltech-professor Marc Kamionkowski og doktorgradsstudent Adrienne Erickcek laget en matematisk modell for å forklare en anomali i det tidlige universet, og det kan også kaste lys over hva som eksisterte før Big Bang. "Det er ikke lenger helt vanvittig å spørre hva som skjedde før Big Bang," sa Kamionkowski.
Inflasjonsteori, først foreslått i 1980, sier at rommet ekspanderte eksponentielt i øyeblikket etter Big Bang. "Inflasjon starter universet med en tom skifer," beskriver Erickcek. Problemet med inflasjon er imidlertid at det spår at universet begynte enhetlig.
Men målinger fra Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) viser at svingningene i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB) - den elektromagnetiske strålingen som gjennomsyret universet 400 000 år etter Big Bang - er omtrent 10% sterkere på den ene siden av himmelen enn på den andre.
"Det er en sertifisert avvik," bemerker Kamionkowski. "Men siden inflasjonen ser ut til å gjøre det så bra med alt annet, virker det for tidlig å forkaste teorien." I stedet jobbet teamet med teorien i sin matte som tok for seg asymmetrien, siden en forklaring på dette “tunge-på-en-side-universet” ville være hvis disse svingningene representerte en struktur som var til overs fra noe som produserte universet vårt.
De startet med å teste om verdien av et enkelt energifelt som antas å ha drevet inflasjon, kalt inflaton, var annerledes på den ene siden av universet enn den andre. Det fungerte ikke - de fant ut at hvis de endret gjennomsnittsverdien på oppblåsingen, så endret også gjennomsnittstemperaturen og amplituden til energivariasjoner i rommet. Så de utforsket et andre energifelt, kalt curvaton, som tidligere hadde blitt foreslått å gi opphav til svingningene observert i CMB. De introduserte en forstyrrelse i curvatonfeltet som viser seg å bare påvirke hvordan temperaturen varierer fra punkt til punkt gjennom rommet, samtidig som den bevarer den gjennomsnittlige verdien.
Den nye modellen spår mer kalde enn varme steder i CMB, sier Kamionkowski. Erickcek legger til at denne prediksjonen vil bli testet av Planck-satellitten, et internasjonalt oppdrag ledet av European Space Agency med betydelige bidrag fra NASA, planlagt å bli lansert i april 2009.
For Erickcek er teamets funn nøkkelen til å forstå mer om inflasjon. "Inflasjon er en beskrivelse av hvordan universet utvidet seg," legger hun til. “Dens spådommer er bekreftet, men hva drev det og hvor lenge varte det? Dette er en måte å se på hva som skjedde under inflasjonen, som har mange emner som venter på å bli fylt ut. ”
Men forstyrrelsen som forskerne introduserte, kan også tilby det første glimtet på det som kom før Big Bang, fordi det kan være et avtrykk arvet fra tiden før inflasjonen. "Alt dette er observant sett skjult av et slør," sier Kamionkowski. "Hvis modellen vår holder opp, kan vi ha en sjanse til å se utover dette sløret."
Kilde: Caltech
