Zrod galaxií možno nespôsobila inflácia vesmíru

Pisa/Barcelona 22. januára (TASR) – Zhluky hmoty, z ktorých neskôr vznikli galaxie, možno v mladom vesmíre nevznikli vďaka rozpínaniu vesmíru, ale mohli ich vytvoriť gravitačné vlny, tvrdí nová štúdia. TASR informuje na základe správy žurnálu arXiv a portálu Interesting Engineering.

Vedci predpokladajú, že na počiatku vesmíru bolo všetko nepredstaviteľne malé, chaotické a plné náhodných energetických vĺn známych ako kvantová pena. Časopriestor bol v tomto vysoko energetickom stave nestály a základné častice sa neustále objavovali a zanikali.

Potom prišlo krátke obdobie dramatického nárastu veľkosti vesmíru známe ako inflácia (rozpínanie). Podľa niektorých odhadov sa veľkosť vesmíru počas jednej sekundy zväčšila až 1060-násobne. Malé vlnky sa počas toho zväčšili a natiahli a vznikli tak útvary, z ktorých počas nasledujúcich miliárd rokov vznikli prvé hviezdy a galaxie. Nakoniec z nich vznikla masívna a spletitá sieť tvorená galaxiami a temnou hmotou, zvaná tiež kozmická sieť, ktorá vesmír pretkáva v súčasnosti, vysvetľuje Interesting Engineering (IE).

Vedci o inflácii vesmíru predpokladajú, že položila základ všetkého, čo v ňom existuje, nikto však nevie, prečo k nej došlo, čo ju spôsobilo, ba dokonca stále chýba presvedčivý dôkaz toho, že sa vôbec stala. Teória inflácie navyše nedokáže odpovedať na množstvo otázok, vedci preto hľadajú ďalšie udalosti alebo faktory, ktoré potenciálne mohli vytvoriť kozmickú sieť.

Medzinárodný tím vedcov pôsobiacich v Taliansku a Španielsku zverejnil v polovici decembra v elektronickom archíve vedeckých prác arXiv štúdiu, podľa ktorej nemuselo infláciu a vznik kozmickej siete vyvolať skalárne pole, ale amplifikácia gravitačných vĺn.

Autori štúdie vytvorili matematický model, podľa ktorého sa gravitačné vlny mohli uvoľniť z kvantovej peny. Vlny sa postupne rozširovali a zväčšovali a ich pôsobenie vo vesmíre vytvorilo vzory, ktoré ovplyvnili jeho podobu.

Nový model prezentovaný v štúdii predpokladá, že infláciu spôsobil de Sitterov časopriestor, ktorý popisuje rozpínajúci sa vesmír bez hmoty, ako napríklad galaxie alebo hviezdy. Gravitačné vlny v ňom prirodzene vznikajú z kvantových fluktuácií vákua a fluktuácie hmoty vznikajú z druhotných vplyvov týchto gravitačných vĺn.

Autori štúdie tiež ponúkajú potenciálne vysvetlenie konca inflácie poháňanej gravitačnými vlnami. Podľa štúdie sa gravitačné vlny neustále zväčšovali a zrážali, až vytvorili podmienky, v ktorých malé skalárne perturbácie dosiahli omnoho väčšie rozmery ako gravitačné vlny. Potom mohla nasledovať fáza dominancie rôznych druhov radiácie, ktoré aktivitu gravitačných vĺn obmedzili a infláciu ukončili.

Tento alternatívny model je nepochybne zaujímavý, no je potrebné podporiť ho ďalšími dôkazmi, ktoré môžu vzísť z ďalšieho výskumu, uzatvára IE.