Przyspieszenie wszechświata — obserwowane i przewidywane
Obserwacje dowodzą, że wszechświat przeszedł przez fazę przyspieszonej ekspansji na wczesnym etapie swojego rozwoju. Jednak do niedawna przewidywania teorii sugerowanych przez grawitację kwantową w kontekście tej epoki inflacji nie zgadzały się z pomiarami mikrofalowego promieniowania tła.
Choć koncepcja inflacji jest niezwykle popularna, nie zgadza się ona z
modelem standardowym fizyki cząstek elementarnych. Epoka inflacji była
następstwem oddzielania się sił jądrowych z oddziaływań słabych i
elektromagnetycznych, z którymi były zunifikowane w wyższych
temperaturach. Naukowcy z UE badali tę zależność przy pomocy
podstawowych teorii fizycznych, takich jak teoria strun czy efektywna
teoria pola.
W ramach projektu INFLATION-PHENO (The phenomenology of inflation) naukowcy zajmowali się przede wszystkim fenomenologią inflacji. Przeanalizowano dane z teleskopów Plancka, WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) oraz BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization).
Wykrycie pierwotnych fal grawitacyjnych dało zespołowi narzędzie diagnostyczne umożliwiające badanie modeli w kontekście danych obserwacyjnych. To falowanie mikrofalowego promieniowania tła pozwoliło na uzyskanie wglądu we wczesny wszechświat. Ponowna analiza danych obserwacyjnych ujawniła sygnatury odchylenia tensora niebieskiego, stojące w sprzeczności z przewidywaniami modeli inflacyjnych.
Mówiąc dokładniej, widmo mocy tła tensora reprezentującego wahania zamkniętych strun posiada odchylenie ku niebieskiemu. Ta cecha odróżnia termodynamiczne wytwarzanie pierwotnych perturbacji od przewidywań standardowych modeli inflacyjnych. Naukowcy poszukiwali także podstawowych teorii stanowiących podstawę dla modeli inflacyjnych.
Możliwość, że inflacja przyczynia się do wzmocnienia siły grawitacyjnej przy bardzo wysokich energiach, była badana w ramach wspólnych przedsięwzięć zorganizowanych w ramach projektu INFLATION-PHENO. Podobne szczegóły sprawdziły się w realistycznych obliczeniach, opartych na solidnych założeniach. Jednakże, choć inflacja ma wiele atrakcyjnych cech, musi zostać potwierdzona w eksperymentach z zakresu fizyki cząstek elementarnych.
opublikowano: 2015-11-03