Według nowych badań, początki struktur we wszechświecie mogły być wynikiem fal grawitacyjnych, które oddziaływały w młodym wszechświecie. Odkrycie to może rzucić nowe światło na genezę galaktyk i innych kosmicznych struktur.
Kosmolodzy od dawna podejrzewają, że bardzo wczesny wszechświat przeszedł przez okres niezwykle szybkiej ekspansji, znany jako inflacja. W ciągu ułamka sekundy wszechświat powiększył się o czynnik 10^60, co napędzało nowe pole kwantowe zwane inflatonem. Inflacja nie tylko uczyniła wszechświat ogromnym, ale również stworzyła zalążki pierwszych struktur, rozszerzając kwantowe fluktuacje czasoprzestrzeni.
Te fluktuacje, choć mikroskopijne, z czasem zaczęły rosnąć, dając początek pierwszym gwiazdom i galaktykom setki milionów lat później. W rezultacie powstały największe struktury wszechświata, takie jak kosmiczna sieć.
Jednak inflacja wciąż pozostaje tajemnicą. Nie znamy tożsamości inflatonu, nie wiemy, co napędzało inflację ani dlaczego się zakończyła. Co więcej, nie mamy bezpośredniego dowodu na to, że inflacja rzeczywiście miała miejsce.
Naukowcy poszukują alternatywnych teorii, które mogłyby wyjaśnić powstanie struktur wszechświata bez konieczności wprowadzania nowego składnika, jakim jest inflaton. Jedna z najnowszych teorii sugeruje, że fale grawitacyjne, powstałe w szybko rozszerzającym się wszechświecie, mogły same w sobie zasiać zalążki kosmicznych struktur.
Zwykle fale grawitacyjne nie tworzą struktur, ale w szczególnych warunkach mogą się wzajemnie wzmacniać i pozostawiać odciski w czasoprzestrzeni na różnych skalach długości. To właśnie taki schemat obserwujemy w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła (CMB), będącym pozostałością po młodym wszechświecie.
Nowy model inflacji bez inflatonu różni się od tradycyjnych teorii, a naukowcy dopiero zaczynają badać, na ile te różnice są znaczące. Kolejnym krokiem będzie przeanalizowanie konsekwencji obserwacyjnych tej teorii, co może otworzyć nowe drogi do zrozumienia, jak powstały galaktyki i struktury we wszechświecie.
Źródło: Universe Today
