У перші секунди після Великого вибуху Всесвіт пережив фазу надзвичайно швидкого розширення, відому як космічна інфляція.. Десятки років астрофізики вважали, що це розширення космосу, коли він збільшився за кілька секунд приблизно в 10 в 60 ступеня разів, було викликано наявністю гіпотетичного інфлатонного поля, що складається з гіпотетичної частки інфлатон. Але нове дослідження фізиків, опубліковане на сервері препринтів arXiv, показує, що Всесвіт міг швидко розширитися без допомоги інфлатонного поля, який підживлював космічну інфляцію, пише Space..

У Фокус. Технології з'явився власний Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захоплюючі новини зі світу науки!

У 70-х роках минулого століття фізик Алан Гут представив радикально нову картину перших секунд життя Всесвіту. Щоб вирішити деякі проблеми, пов'язані з умовами в дуже гарячому і щільному надзвичайно ранньому Всесвіті, фізик створив модель, в якій нове квантове поле, назване інфлатонним, забезпечило надзвичайно швидкий період прискореного розширення космосу.. Ця модель отримала назву інфляційна теорія.

Наявність космічної інфляції у перші секунди після Великого вибуху вирішує водночас багато проблем.. По-перше, інфляція пояснює, чому Всесвіт здається геометрично плоским.. Вона настільки величезна, що незважаючи на загальну кривизну, будь-яка ділянка Всесвіту здаватиметься плоскою. По-друге, інфляція пояснює, чому розділені величезними відстанями ділянки Всесвіту виглядають приблизно однаково, що говорить про однорідність космосу.

Космічна інфляція також пояснює, яким чином у Всесвіті було створено великомасштабні структури. Відповідно до теорії, під час інфляції квантова піна простору-часу (стан, у якому простір-час був нестабільним, і фундаментальні частки постійно з'являлися і зникали) спровокувала розширення Всесвіту до величезного розміру та створила гравітаційні зародки того, що згодом стало зірками, галактиками та.

Але досі невідомо, що таке інфлатон та інфлатонне поле, що дозволяло йому існувати і чому воно зникло. Також фізики не мають переконливих доказів існування космічної інфляції.. Автори нового дослідження створили нову модель надзвичайно раннього Всесвіту, в якому відбувається космічна інфляція, але немає необхідності в тому, щоб її підживлювало інфлатонне поле.

Згідно з моделлю, простір спочатку почав розширюватися за допомогою деякої сили, яка схожа на темну енергію, що допомагає збільшувати розмір Всесвіту зараз. При цьому квантова піна на самому початку Всесвіту створювала коливання у просторі у мікроскопічних масштабах..

Фізики вважають, що ці коливання створили гравітаційні хвилі, які являють собою пульсації у просторі-часі. Гравітаційні хвилі самі по собі не можуть створити зародки сучасних великомасштабних структур, тому що вони неправильно впливають на простір-час.. Але фізики виявили, що за правильних умов гравітаційні хвилі, викликані квантовою піною, іноді можуть створювати правильний вид деформацій у просторі. Таким чином, саме такі гравітаційні хвилі могли призвести до створення зірок і галактик, і всієї великомасштабної структури космосу..

Нова модель все ще передбачає, що в дуже ранньому Всесвіті саме потужна невідома сила призвела до швидкого розширення космосу.. З іншого боку, модель не пояснює проблему площинності Всесвіту і чому вона є приблизно однорідною..

Всесвіт все ж таки пережив період дуже швидкого розширення в перші секунди після Великого вибуху, але доведеться ще багато дізнатися про те, як саме це сталося. Нове дослідження є ще однією спробою пояснити цей процес.

Як уже писав Фокус, астрономи вперше побачили інфрачервоний спалах чорної дірки в центрі Чумацького Шляху. Космічний телескоп Вебб вперше зробив зображення спалаху в надмасивній чорній дірі Стрілець А* в середньому інфрачервоному діапазоні.

Також Фокус писав про те, що фізики виявили негативні наслідки для астронавтів під час подорожі зі швидкістю світла.