Астрофизики предложили способ проверить космическую инфляцию

Астрофизики нашли способ отличить предсказания гипотезы космологической инфляции от альтернативных сценариев развития Вселенной на самых ранних этапах ее существования. Новый метод должен показать, как менялся размер Вселенной. В случае инфляции он должен был быстро расти, а, например, модели с отскоком предсказывают, что сперва Вселенная уменьшалась, а уже затем росла. Препринт работы опубликован на сервере arXiv.org.

Сегодня ученые пришли к однозначному мнению по поводу основных этапов развития Вселенной. В целом эту точку зрения описывает теория горячего Большого взрыва. Согласно ей, Вселенная появилась примерно 13,8 миллиарда лет назад. Изначально ее вещество было очень горячим, а примерно через 400 000 лет Вселенная остыла до такой температуры, при которой смогли сформироваться атомы. Благодаря этому она стала прозрачна, и появилось реликтовое излучение.

В этой концепции есть несколько нестыковок, которые привели к появлению новых теорий, о чем мы подробно писали в материале «Критика чистой инфляции». Самая популярная гипотеза о самой ранней истории Вселенной — это теория инфляции, однако астрофизики предложили и множество других сценариев.

«Несмотря на то, что многие наблюдательные свойства структур во Вселенной согласуются с предсказаниями инфляционного сценария, существует так много моделей инфляции, что ее трудно фальсифицировать, — говорит руководитель нового исследования Ави Леб из Гарвардского университета (ученый имеет в виду, что эту теорию трудно подвести под критерий фальсифицируемости Карла Поппера, — прим. Indicator.Ru). — Сегодня есть конкурирующие сценарии без инфляции, в рамках которых Вселенная сперва сжимается, а затем расширяется. Такие сценарии также могут объяснить наблюдения, подтверждающие инфляцию».

Новая работа основана на использовании гипотетического массивного поля — концепции, которая присутствует в большинстве сценариев ранней Вселенной. Согласно идее астрофизиков, это поле будет испытывать квантовые флуктуации, которые проявляются в виде возмущений его плотности и отражают масштаб Вселенной в данный момент времени. В результате эту информацию можно будет получить из наблюдения, что авторы называют «стандартными часами Вселенной».

Исходными данными для решения вопроса должны стать уже используемые сегодня обзоры распределения галактик по небу и свойства реликтового излучения. Авторы отмечают, что их предложение выгодно отличается от высказанных ранее, так как предполагает наличие искомого сигнала в спектре мощности — величине, которую можно измерить стандартными методами. Ранее ученые предлагали искать отличия между разными сценариями ранней Вселенной по наличию и параметрам негауссовости, что намного сложнее.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.