Inflaatioteoria ehdottaa, että universumi läpikäy eksponentiaalisen ajanjakson heti Ison räjähdyksen jälkeen. Mutta tutkijaryhmä on nyt huomannut, että painovoimainen säteily voidaan tuottaa muulla mekanismilla kuin inflaatiolla. Joten tämän tyyppinen säteily, jos lopulta havaitaan, ei tarjoa vakuuttavaa näyttöä inflaatioteorialle, jonka aikoinaan ajateltiin olevan varmuus.
"Jos näemme ensisijaisen gravitaatiotaallon taustan, emme voi enää sanoa varmasti, että se johtuu inflaatiosta", totesi tähtitieteilijä Lawrence Krauss Case Western Reserve Universitystä.
Kosmologi Alan Guth ehdotti ensin inflaatioteoriaa vuonna 1981 keinona selittää joitain maailmankaikkeuden piirteitä, jotka olivat aikaisemmin hämmentäneet tähtitieteilijöitä, kuten miksi maailmankaikkeus on niin lähellä tasaista ja miksi se on niin yhtenäinen. Inflaatio on edelleen paras tapa ymmärtää teoreettisesti monia varhaisen ison räjähdyksen maailmankaikkeuden näkökohtia, mutta suurin osa teorian ennusteista on riittävän epämääräisiä, että vaikka ennusteita noudatettaisiin, ne todennäköisesti eivät tarjoa selkeää - leikkausvahvistus teoriasta.
Mutta gravitaatiosäteilyä pidettiin yhtenä inflaatioteorian keskeisistä ennusteista, ja tämän spektrin havaitsemista pidettiin fyysikoissa ”tupakointipistoolin” todisteena siitä, että inflaatio todella tapahtui, miljardeja vuosia sitten.
Painovoimainen säteily on ennuste Einsteinin teoriasta yleisestä suhteellisuudesta. Teorian mukaan aina, kun suuria määriä massaa tai energiaa siirtyy ympäri, se häiritsee ympäröivää avaruus-aikaa ja aallot tulevat alueelta, jolla muutos tapahtuu. Nämä aallot eivät ole helposti havaittavissa, mutta on olemassa yksi kokeilu, joka on suunniteltu etsimään suoraan tätä säteilyä, Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) Livingstonissa, Louisiana. Vuonna 2009 käynnistyvä tuleva Planck-operaatio etsii sitä epäsuorasti tarkastelemalla kosmisen mikroaaltotausta.
Tähän saakka uskottiin laajasti, että gravitaatiosäteilyn havaitseminen polarisoidun valon muodossa CMB: stä vahvistaisi inflaatioteorian, koska uskottiin, että inflaatio olisi ainoa tapa tuottaa tämä säteily. Mutta Krauss ja hänen tiiminsä ovat nostaneet esiin kysymyksen siitä, voidaanko tämä säteily sitoa selvästi inflaatioon.
Kraussin tiimi ehdottaa, että ”symmetrian murtamiseksi” kutsuttu ilmiö voi myös tuottaa painovoiman säteilyä. Symmetrian murtuminen on keskeinen osa hiukkasfysiikkaa, jossa järjestelmä siirtyy symmetrisestä alhaisen energian tilaan, joka ei ole symmetrinen. Kraussin selitys on, että ”skalaarikenttä” (samanlainen kuin sähköinen tai magneettikenttä) tulee kohdistuvaksi maailmankaikkeuden laajentuessa. Mutta maailmankaikkeuden kasvaessa jokainen alue, jolla kenttä on kohdistettu, joutuu kosketuksiin muiden alueiden kanssa, joilla kentällä on erilainen kohdistus. Kun näin tapahtuu, kenttä rentoutuu tilaan, jossa se kohdistuu koko alueelle ja rentoutuessaan se emittoi gravitaation säteilyä.
Tämä kaikki on melko hämmentävää, mutta makeutettu tiivistetty versio on, että jos painovoimainen säteily havaitaan koskaan, kyseinen tapahtuma ei välttämättä tarkista inflaatioteoriaa. Sen vuoksi on vielä selvitettävä, voidaanko inflaatioteoria koskaan vahvistaa.
Kraussin paperi “Lähes mittakaavan invariantti spektri painovoimaisesta säteilystä globaaleissa vaihesiirtymissä” julkaistaan huhtikuun 2008 fyysisessä tarkastelukirjeessä.
Alkuperäinen uutislähde: Case Western Reserve University -lehdistötiedote
