Главная Новости Астрофизики: космическая инфляция исключает вероятность Большого взрыва

О Большом взрыве можно забыть?

По мнению астрофизиков, космическая инфляция — это момент становления Вселенной, когда пространство-время расширялось экспоненциальным образом. Поэтому то, что обычно называют "Большим взрывом", может быть исключено без всяких предположений, надеется Альтернативная наука.

В космосе существует четкий, недвусмысленный сигнал, который исключает инфляцию как возможность, утверждает группа астрофизиков из Кембриджского университета, Университета Тренто и Гарвардского университета.

В своей работе, опубликованной 3 ноября в журнале The Astrophysical Journal Letters, они пишут, что этот сигнал - космический гравитонный фон (CGB) - может быть обнаружен, хотя и является огромной технической и научной проблемой.

"Инфляция была теоретически привязана для объяснения различных проблем тонкой настройки так называемой горячей модели Большого взрыва", - поясняет соавтор статьи, доктор Санни Вагноцци из Кембриджского института космологии имени Кавли. Сейчас он работает в Университете Тренто. По его мнению, происхождение структуры нашей Вселенной следует искать в объяснении природы квантовых флуктуаций.

Однако большая гибкость возможных моделей космической инфляции, которые охватывают неограниченный ландшафт космологических результатов, вызывает опасения. Космическая инфляция не поддается фальсификации, даже если отдельные инфляционные модели «исключаются» физиками.

«Возможно ли в принципе проверить космическую инфляцию независимым от модели способом?", - риторически спрашивает ученый.

В 2013 году некоторые астрофизики забили тревогу, когда спутник "Планк" опубликовал первые измерения космического микроволнового фона (CMB), самого древнего света во Вселенной.

Астрофизики надеются когда-то в будущем найти следы космического гравитационного фона

"Когда были объявлены результаты спутника Planck, они были восприняты как подтверждение космической инфляции", - вспоминает профессор Ави Лоеб из Гарвардского университета, соавтор Вагноцци по данной статье.

"Однако некоторые из нас утверждали, что полученные результаты могут свидетельствовать как раз об обратном".

Вместе с Анной Иджас и Полом Стейнхардтом Лоэб был одним из тех, кто убеждал, что результаты исследования "Планка" демонстрируют, что инфляция создает больше загадок, чем решает.

Они также доказывали, что настало время рассмотреть новые идеи о зарождении Вселенной, которая, например, могла родиться с «отскока» от ранее сжимавшегося космоса.

Карты CMB, опубликованные "Планком", представляют самое раннее время во Вселенной, которое мы можем "увидеть - 100 миллионов лет до образования первых звезд. Но мы не можем заглянуть дальше, в предвремена. Мы даже не совсем понимаем, существовало ли «тогда» время и пространство. В привычном смысле этого слова.

"Фактический край наблюдаемой Вселенной находится на расстоянии, которое любой сигнал мог преодолеть со скоростью света за 13,8 миллиардов лет, прошедших с момента ее зарождения", - говорит Лоеб.

"В результате расширения Вселенной эта граница находится на расстоянии 46,5 миллиарда световых лет. Сферический объем внутри этой границы похож на археологические раскопки, сосредоточенные на нас: чем глубже мы проникаем в него, тем более ранний слой космической истории мы обнаруживаем, вплоть до Большого взрыва, который представляет собой наш конечный горизонт. Что лежит за горизонтом - неизвестно".

 

Изучая почти невесомые частицы, нейтрино, которые являются наиболее распространенными элементами, обладающими массой, можно еще глубже проникнуть в истоки Вселенной. Она позволила нейтрино свободно путешествовать и не замечать расстояний уже через секунду после биг-бума, когда температура окружающего пространства составляла не менее десяти миллиардов градусов.

"Современная Вселенная должна быть заполнена реликтовыми нейтрино того времени", - убежден Вагноцци.

Вагноцци и Лоеб также утверждают, что мы можем пойти еще дальше в прошлое, отследив гравитоны - частицы, опосредующие силу гравитации.

"Вселенная была прозрачна для гравитонов вплоть до самого раннего момента, прослеживаемого известной физикой, - времени Планка: 10 в -43 степени секунды, когда температура была самой высокой из всех мыслимых: 10 в 32 степени градусов", - говорит Лоеб.

"Для правильного понимания того, что было до этого, требуется предсказательная теория квантовой гравитации, которой мы не обладаем".

По мнению Вагноцци и Лоеб, как только Вселенная позволила гравитонам свободно перемещаться без рассеяния, должен был возникнуть реликтовый фон теплового гравитационного излучения с температурой чуть менее одного градуса выше абсолютного нуля: космический гравитонный фон.

 

Однако теория Большого взрыва не допускает существования CGB, поскольку предполагает, что экспоненциальная инфляция новорожденной Вселенной размыла иные реликты, до такой степени, что их невозможно обнаружить. То есть если бы CGB был обнаружен, находка, очевидно, исключила бы саму космическую инфляцию, которая не допускает его существования.

Вагноцци и Лоеб утверждают, что такой тест возможен, и в принципе CGB может быть обнаружен в будущем. Реликтовая гравитация — это составляющая древнейшего космического излучения, включая микроволновый и нейтринный фоны.

Поэтому он влияет на скорость космического расширения ранней Вселенной на уровне, пока недоступном для наших современных технологий.

Однако прежде, чем мы обнаружим CGB, мы должны найти фон высокочастотных гравитационных волн, пик которого приходится на частоту около 100 ГГц.

Иными словам, нам еще требуется огромный технологический прогресс в конструировании наших приборов. Тем не менее, говорят исследователи, в будущем этот сигнал может оказаться в пределах физической досягаемости.