Lukács
5 °C
20 °C

Néha úgy érzed, mintha két valóság létezne?

Több infó

Támogasd a független újságírást, támogasd az Indexet!

Nincs másik olyan, nagy elérésű online közéleti médiatermék, mint az Index, amely független, kiegyensúlyozott hírszolgáltatásra és a valóság minél sokoldalúbb bemutatására törekszik. Ha azt szeretnéd, hogy még sokáig veled legyünk, akkor támogass minket!

Milyen rendszerességgel szeretnél támogatni minket?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Vitatják az inflációs elmélet bizonyítékait

2014.03.25. 14:33

Már egy hete lázban ég a tudományos közélet, amióta bejelentették, hogy a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ csillagászai megtalálták a bizonyítékot a kozmikus inflációra. Arra a másodperc töredéke alatt lezajlott eseményre, amikor a világegyetem hirtelen exponenciálisan tágulni kezdett, és legalább kilencven alkalommal megkétszerezte méretét.

A kutatócsoport a Déli-sarkon a BICEP2 rádióteleszkóppal a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást vizsgálva fedezett fel egy ősi fényjelet. Feltételezik, hogy ez még az ősrobbanás idejéből származhat. Ezek azok a gravitációs hullámok, amelyek az univerzum keletkezése után nagyon kevés idővel jöttek létre. A tanulmánynak a jelentősége nem csupán ezeknek a gravitációs hullámoknak a felfedezésében rejlik, hanem annak következményében, a kozmikus infláció bizonyításában.

Alig hangzottak el az első gratulációk, elméleti fizikusok máris elkezdték megkérdőjelezni az eredményeket. Abban mindenki egyetért, hogy az adatok fontos bizonyítékot mutatnak a gravitációs hullámokról.

A kérdés, hogy ezek a hullámok az infláció után keletkeztek-e, vagy korábban.

Ha a felfúvódás után keletkeztek, akkor semmilyen bizonyítékot nem adnak arra, hogy a világegyetem valóban olyan gyorsan inflálódott.

Ahhoz, hogy megmagyarázzuk, mi a fizikusok kifogása, meg kell értenünk, pontosan miről szól a most kiadott tanulmány.

Az asztrofizikusok egyik legnagyobb kihívása megmagyarázni, hogy miért ekkora a világegyetem, amilyet most látunk. Az elmúlt majdnem 14 milliárd évben túl lassú volt a tágulás ahhoz, hogy elérje mostani nagyságát. Ha visszafelé megyünk az időben, a mostani tágulást alapul véve, nem érünk el a kezdetekhez, az eltérés elég nagy ahhoz, hogy valamilyen hibát sejtsünk az elméletben.

Ennek a feloldására vezették elő az inflációs elméletet, amely azt mondja, hogy közvetlenül az ősrobbanás után az univerzum hirtelen exponenciálisan tágulni kezdett. A fizikusok elfogadható magyarázatnak találták ezt az elméletet, de egészen mostanáig nem találtak rá bizonyítékot. Ilyen messzire azért nem lehet visszatekinteni, mert akkoriban a fény még nem utazott keresztül az univerzumon, csak később vált láthatóvá a világegyetem.

Van azonban egy másik módszer arra, hogy visszatekintsünk az időben, ez pedig a téridő fodrozódása. Az úgynevezett gravitációs hullámok olyan szélsőséges eseményeknél keletkeznek, mint például fekete lyukak vagy neutroncsillagok összeütközése. Olyan hullámokat keltenek ezek a kozmikus események, mintha egy követ dobnánk egy tó vizébe.

A korai univerzumban lévő turbulencia még az infláció előtt okozott ilyen gravitációs hullámokat. Az elmélet a következő: ha tényleg volt kozmikus infláció, vagyis a világegyetem ilyen mértékben tágult, akkor ezeknek a hullámoknak is drámaian tágulni kellett. Így amikor megjelent a látható fény a fiatal univerzumban, ezek a hullámok nyomot hagytak a kozmikus háttérsugárzásban. Ez a háttérsugárzás mindenhol jelen van, ebben találták meg a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatói a legősibb gravitációs hullámok nyomait. A mostani felfedezés alapjául szolgáló megfigyelések kulcsa a háttérsugárzás polarizációja.

Felmerül azonban egy komoly kérdés. Honnan tudják, hogy ezek a lenyomatok tényleg az infláció előtt keletkeztek, és nem jóval később, a felfúvódás után? A kutatócsoport sok időt eltöltött ennek a kérdésnek a vizsgálatával. Az elmúlt három évben megpróbáltak kizárni mindent, ami befolyásolhatta az eredményeket. A jelet szállító mikrohullámoknak az egész univerzumon át kell haladniuk, mielőtt megérkeznek a Földre. Ezalatt viszont a galaxishalmok torzíthatják a jelet. A kutatók azt állítják, hogy sikerült kiszúrni ezeket a torzításokat.

forditas
Fotó: Space.com / Index

James Dent, a University of Louisiana elméleti fizikusa szerint a kutatócsoport elnézett valamit, a vizsgált gravitációs hullámok a felfúvódás után keletkeztek, és nem előtte. Nézzük hogyan: az elmúlt években a fizikusok azt próbálták megmagyarázni, mi történt közvetlenül az infláció után, amikor a világegyetem elkezdett hűlni. A folyamat olyan vad volt, hogy saját gravitációs hullámokat hozott létre. Elképzelhető, hogy a Harvard-Smithsonian kutatócsoportja ezeket találta meg?

James Dent és kollégái szerint igen. Az erről szóló feljegyzést az arXiv-re tették fel, a szerzők között van még Lawrence M. Krauss, az Arizona State University és az Australian National University, valamint Harsh Mathur, a Case Western Reserve University elméleti fizikusa is. A kutatócsoportnak még dolgoznia kell azon, hogy ki tudják zárni ennek a lehetőségét. Ha ez sikerül, akkor lesz teljes konszenzus a fizikusok körében, hogy valóban megtalálták a kozmikus infláció bizonyítékait.

Dent azt is hangsúlyozza, hogy a mostani vita nem jelenti azt, hogy vitatná a kozmikus inflációs elméletet. Mint a legtöbb asztrofizikus, ő is ezt tartja a legvalószínűbb magyarázatnak a világegyetem méretére és jellemzőire. Ugyanakkor azt is mondja, hogy a Harvard-Smithsonian kutatócsoportnak nem sikerült teljesen meggyőző bizonyítékokkal előállnia. De ez nem jelenti azt, hogy nem is tudnak.