Husk hvordan du en gang kunne plukke opp en bok om de første tre minuttene etter Big Bang og bli overrasket over detaljnivået som observasjon og teori kunne gi om de tidlige øyeblikkene i universet. I disse dager er fokuset mer på hva som skjedde mellom 1 × 10-36 og 1 × 10-32 av det første sekundet mens vi prøver å gifte oss med teori med mer detaljerte observasjoner av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen.
Omtrent 380.000 år etter Big Bang ble det tidlige universet kjølig og diffust nok til at lyset kunne bevege seg uhindret, noe det fortsatte å gjøre - og hadde med seg informasjon om ‘overflaten til siste spredning’. Før denne tid ble fotoner kontinuerlig absorbert og sendt ut (dvs. spredt) av det varme tette plasmaet fra det tidligere universet - og kom aldri virkelig noe sted som lysstråler.
Men ganske plutselig ble universet mye mindre overfylt da det avkjølte nok til at elektroner kunne kombinere med kjerner til å danne de første atomene. Så dette første lysutbruddet, da universet plutselig ble gjennomsiktig for stråling, inneholdt fotoner som ble sendt ut i det ganske enkle øyeblikket - siden omstendighetene for å muliggjøre en slik universell sprekker av energi bare skjedde en gang.
Med utvidelsen av universet over ytterligere 13,6 og litt milliarder år krasjet antagelig mange av disse fotonene inn i noe for lenge siden, men det gjenstår fortsatt nok til å fylle himmelen med en signaturenergi-burst som en gang kan ha vært kraftige gammastråler men har nå blitt strukket rett ut i mikrobølgeovn. Likevel inneholder den fortsatt den samme ‘overflaten av siste spredning’ informasjon.
Observasjoner forteller oss at på et visst nivå er den kosmiske mikrobølgebakgrunnen bemerkelsesverdig isotropisk. Dette førte til den kosmiske inflasjonsteorien, der vi tror det var en veldig tidlig eksponentiell utvidelse av det mikroskopiske universet på rundt 1 × 10-36 av det første sekundet - som forklarer hvorfor alt ser ut så jevnt spredt.
Imidlertid viser et nært blikk på den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB) en liten bit av klumpethet - eller anisotropi - som demonstrert i data samlet av den passende navngitte Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).
Det mest oppsiktsvekkende ved CMB er virkelig dens isotropi i stor skala, og det er kanskje ikke så overraskende å finne noen fine kornanisotropier. Imidlertid er det data, og det gir teoretikere noe å bygge matematiske modeller om innholdet i det tidlige universet.
Noen teoretikere snakker om CMB quadrupole øyeblikk anomalier. Quadrupole-ideen er i hovedsak et uttrykk for energitetthetsfordeling innenfor et sfærisk volum - som kan spre lys opp og ned eller bakover (eller variasjoner fra de fire ‘polare’ retningene). En grad av variabel avbøyning fra overflaten av siste spredning antyder da anisotropier i det sfæriske volumet som representerer det tidlige universet.
Si for eksempel at den var fylt med mini-black holes (MBH-er)? Scardigli et al (se nedenfor) undersøkte matematisk tre scenarier, der like før kosmisk inflasjon ved 1 × 10-36 sekunder: 1) det lille urbane universet var fylt med en samling MBH-er; 2) de samme MBH-ene fordampet umiddelbart, og skapte flere punktkilder for Hawking-stråling; eller 3) det var ingen MBH-er, i samsvar med konvensjonell teori.
Når de kjørte matematikken, stemmer scenario 1 best med WMAP-observasjoner av anomale quadrupole-anisotropier. Så hei - hvorfor ikke? Et bittelite proto-univers fylt med mini-svarte hull. Det er et annet alternativ å teste når noen høyere oppløsnings-CMB-data kommer fra Planck eller andre fremtidige oppdrag som kommer. Og i mellomtiden er det materiale for en astronomiforfatter som er desperate etter en historie.
Videre lesning: Scardigli, F., Gruber, C. og Chen (2010) Black hole-rester i det tidlige universet.
