Muista, kuinka voit kerran noutaa kirjan kolmesta ensimmäisestä minuutista Ison räjähdyksen jälkeen ja olla yllättynyt yksityiskohtaisuudesta, jonka havainnot ja teoriat voivat tarjota universumin noiden varhaisten hetkien suhteen. Nykyään keskitytään enemmän siihen, mitä tapahtui välillä 1 × 10-36 ja 1 x 10-32 ensimmäisestä sekunnista, kun yritämme naimisiin teoriassa tarkempien havaintojen kanssa kosmisesta mikroaaltotaustasta.
Noin 380 000 vuotta Ison räjähdyksen jälkeen varhaisesta maailmankaikkeudesta tuli viileä ja hajotettu tarpeeksi valoa liikkumaan esteettömästi, mitä se eteni tehdä - kantaen mukanaan tietoa 'viimeisen sironnan pinnasta'. Ennen tätä aikaa aikaisemman maailmankaikkeuden kuuma tiheä plasma absorboi ja emittoi (ts. Hajotti) jatkuvasti fotoneja - eikä koskaan päässyt valonsäteiden kautta missään.
Mutta aivan yhtäkkiä maailmankaikkeus sai paljon vähemmän tungosta, kun se jäähtyi tarpeeksi, jotta elektronit voivat yhdistyä ytimiin muodostaen ensimmäiset atomit. Joten tämä ensimmäinen valopurske, kun maailmankaikkeus muuttui äkillisesti läpinäkyväksi säteilylle, sisälsi fotoneja, jotka emittoituivat siinä melko yksilöllisessä hetkessä - koska olosuhteet tällaisen universaalisen energian purskeen mahdollistamiseksi tapahtuivat vain kerran.
Kun maailmankaikkeus laajeni vielä 13,6 ja hiukan miljardia vuotta, monet näistä fotoneista kaatuneet todennäköisesti jo kauan sitten, mutta tarpeeksi on vielä jäljellä täyttämään taivas allekirjoitusenergian purskeella, joka saattaa olla kerran ollut voimakkaita gammasäteitä mutta on nyt venytetty suoraan mikroaaltouuniin. Siitä huolimatta se sisältää edelleen saman "viimeisen sironnan pinnan" tiedot.
Havaintojen mukaan meillä on tietyllä tasolla kosmisen mikroaaltotausta huomattavasti isotrooppinen. Tämä johti kosmisen inflaation teoriaan, jossa mielestämme mikroskooppisen maailmankaikkeuden eksponentiaalinen laajentuminen tapahtui hyvin varhaisessa vaiheessa noin 1 x 10-36 ensimmäisestä sekunnista - mikä selittää miksi kaikki näyttää niin tasaisesti jakautuneelta.
Kuitenkin tarkka tarkastelu kosmisessa mikroaaltotaustassa (CMB) osoittaa pienen osan möhkäisyyttä - tai anisotroopiaa - kuten osoittavat osittain nimetyn Wilkinson-mikroaaltouuni-anisotropiakoetin (WMAP) keräämät tiedot.
Todellakin, merkittävin asia CMB: ssä on sen laajamittainen isotroopia, ja hienojen jyvien anisotroopioiden löytäminen ei ehkä ole niin yllättävää. Se on kuitenkin tietoa ja antaa teoreetikoille jotain, josta rakentaa matemaattisia malleja varhaisen maailmankaikkeuden sisällöstä.
Jotkut teoreetikot puhuvat CMB-kvadrupoli-hetken poikkeavuuksista. Nel kvadrupoli-ajatus on olennaisesti energian tiheyden jakautumisen ilmaisu pallomaisessa tilavuudessa - joka saattaa hajottaa valoa ylöspäin tai taaksepäin (tai muunnelmia noista neljästä "polaarisesta" suunnasta). Aste muuttuvaa taipumaa viimeisen sironnan pinnasta viittaa sitten anisotroopioihin pallomaisessa tilavuudessa, joka edustaa varhaista maailmankaikkeutta.
Sano esimerkiksi, että se oli täynnä pieniä mustia aukkoja (MBH)? Scardigli et al (katso alla) tutkivat matemaattisesti kolme skenaariota, joissa juuri ennen kosmista inflaatiota 1 x 10-36 sekuntia: 1) pieni primitiivinen maailmankaikkeus täytettiin MBH: n kokoelmalla; 2) samat MBH: t haihdutettiin välittömästi, muodostaen useita pistelähteitä Hawkingin säteilystä; tai 3) MBH: itä ei ollut tavanomaisen teorian mukaisesti.
Kun he suorittivat matematiikan, skenaario 1 sopii parhaiten WMAP-havaintoihin epätavallisista kvadrupolianisotroopioista. Joten hei - miksi ei? Pieni proto-universumi, täynnä mini mustia reikiä. Se on toinen vaihtoehto testata, kun jotkut korkeamman resoluution CMB-tiedot tulevat Planckista tai muista tulevista operaatioista. Ja sillä välin, se on materiaalia tähtitieteilijälle, joka epätoivoisesti kertoo.
Lisätietoja: Scardigli, F., Gruber, C. ja Chen (2010) mustan aukon jäännökset varhaisessa maailmankaikkeudessa.
