Önümüzdeki on yıl boyunca, kozmologlar popüler bir teori kanıtlamayı umarak Evrenin ilk anlarını gözlemlemeye çalışacaklar. Primordial ışığı ölçmek için son derece zayıf yerçekimi dalgaları arayacaklar, Kozmik Enflasyon Teorisi için ikna edici kanıtlar arayacaklar, bu da uzay ve zamanın dokusunda rastgele, mikroskobik bir yoğunluk dalgalanmasının Evreni sıcak bir büyüklükte doğurduğunu öne sürüyorlar. yaklaşık 13.7 milyar yıl önce. Polarimetre adı verilen yeni bir alet, milimetre altı dalga boylarında, mikrodalgalar ile elektromanyetik spektrumdaki kızılötesi arasında çalışan Güney Kutbu Teleskopuna (SPT) bağlanmaktadır. Einstein’ın genel görelilik teorisi Kozmik Enflasyonun zayıf yerçekimi dalgaları üretmesi gerektiğini öngörüyor.
Enflasyon Teorisi, daha kademeli Big Bang genişlemesinden önce ilk birkaç dakikası boyunca Evrenin son derece hızlı ve üstel bir genişleme dönemi öneriyor, bu süre zarfında evrenin enerji yoğunluğuna daha sonra gelen kozmolojik sabit tip bir vakum enerjisi hakim oldu Space Magazine'i dolduran madde ve radyasyonu üretmeye çalıştı.
1979'da fizikçi Alan Guth, sonsuz sayıda evrenin varlığını da öngören Kozmik Enflasyon Teorisi'ni önerdi. Ne yazık ki, kozmologların bu tahmini tahmin etmenin bir yolu yoktur.
“Bunlar ayrı evrenler olduğu için, tanım gereği onlarla hiçbir zaman iletişim kuramayacağız. Olan hiçbir şey bizim üzerimizde hiçbir etkiye sahip değil, ”diyor Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda bir bilim adamı ve Chicago Üniversitesi'nde Astronomi ve Astrofizik Profesörü Scott Dodelson.
Ancak kozmik enflasyonun geçerliliğini araştırmanın bir yolu var. Bu fenomen iki sınıf bozulma yaratırdı. Birincisi, atomaltı parçacıkların yoğunluğundaki dalgalanmalar evren boyunca sürekli olarak gerçekleşir ve bilim adamları bunları zaten gözlemlemiştir.
“Genellikle atom ölçeğinde gerçekleşiyorlar. Onları hiç farketmedik bile, ”dedi Dodelson. Ancak enflasyon bu bozulmaları anında kozmik oranlara sürükleyecektir. “Bu resim aslında işe yarıyor. Bu düzensizliklerin neye benzemesi gerektiğini hesaplayabiliriz ve evrende gördüğümüz galaksileri üretmek için tam olarak doğru oldukları ortaya çıkıyor. ”
İkinci pertürbasyonlar yerçekimi dalgaları olacaktır - uzay ve zamandaki Einstein çarpıtmaları. Yerçekimi dalgaları da kozmik oranlara yükselecek, hatta kozmologların onları uygun elektromanyetik radyasyon frekansına ayarlanmış hassas teleskoplarla algılayabilecek kadar güçlü olacaktı.
Yeni polarimetre yeterince hassassa, bilim adamları dalgaları tespit edebilmelidir.
Yeni enstrümanı geliştiren Chicago Üniversitesi'nden John Carlstrom, “Yerçekimi dalgalarını tespit ederseniz, size evrenimiz için enflasyon hakkında çok şey anlatıyor” dedi. Carlstrom, dalgaları tespit etmenin evrenin kökeni için çeşitli rakip fikirleri dışlayacağını söyledi. “Eskiden olduğundan daha azı var, ama başlangıçta böyle aşırı, sıcak bir patlama, bu kuantum dalgalanması olduğunu tahmin etmiyorlar” dedi. Ayrıca algılanabilir seviyelerde yerçekimi dalgaları üretmezler.
Bu bağlantıdaki bir simülasyon, evrende sürekli olarak meydana gelen kuantum dalgalanmalarının sonucu olan atomaltı ölçekte uzay ve zamandaki çarpıkları tasvir eder. Simülasyonun sonuna doğru, kozmik enflasyon uzay-zamanını evrenin kozmik oranlarına kadar uzatmaya başlar.
Kozmologlar ayrıca SPT'yi karanlık enerjinin gizemini çözmek için kullanıyorlar. İtici bir güç olan karanlık enerji, evreni parçalara ayırır ve yerçekimini, her maddenin uyguladığı çekici gücü boğar.
Karanlık enerji görünmez, ancak gökbilimciler son birkaç milyar yıl içinde oluşan gökada kümeleri üzerindeki etkisini görebiliyorlar.
SPT, kozmik mikrodalga arkaplan (CMB) radyasyonunu, büyük patlamanın ardıllığını tespit eder. Kozmologlar, kozmik senfoninin güçlü davullarını ve boynuzlarını temsil eden SPK'dan bir veri servetini çıkarmışlardır. Ancak şimdi bilim camiası, kulaklarını SPK'nın altında yatan daha ince bir enstrümanın - yerçekimi dalgalarının - tonları için eğdi.
“Evrenin resmimiz için bu temel bileşenler var, ama fiziğin bunlardan herhangi birini ürettiğini gerçekten bilmiyoruz,” dedi Dodelson enflasyon, karanlık enerji ve eşit derecede gizemli karanlık madde. “Gelecek on yılın amacı fiziği tanımlamak.”
Kaynak: Chicago Üniversitesi
