Іспанські астрономи спростували класичну теорію розширення Всесвіту після Великого вибуху

Іспанські астрофізики з Університету Барселони запропонували нову теорію, згідно з якою раннє розширення Всесвіту після Великого вибуху могло бути спричинене не гіпотетичними частинками-інфлатонами, а гравітаційними хвилями. Автори дослідження наголошують, що їхній підхід не потребує введення непідтверджених елементів, а спирається лише на відому фізику — загальну теорію відносності та квантову механіку.

У стандартній космологічній моделі швидке інфляційне розширення пояснюється існуванням інфлатонного поля, яке рівномірно розтягує простір, водночас залишаючи мікроскопічні флуктуації густини, з яких формуються зірки й галактики. Однак за десятиліття пошуків жодних експериментальних підтверджень існування інфлатонів не знайдено.

Дослідники змоделювали ранній Всесвіт у вигляді так званого простору де Сіттера, де квантові флуктуації простору-часу у вигляді тензорних збурень генерують гравітаційні хвилі. Розрахунки показали, що такі хвилі здатні не лише зумовити варіації густини первинної плазми, а й самостійно підтримувати раннє прискорене розширення.

Згодом ці варіації густини мали б призвести до утворення областей, достатньо щільних для гравітаційного колапсу, що й стало зародками перших чорних дір, зірок і галактик. Таким чином, механізм інфляції можна пояснити без припущення про наявність невідомого скалярного поля.

Робота, опублікована у фаховому віснику Phys­i­cal Review Research, пропонує альтернативу інфлатонній моделі, але потребує подальшої перевірки. Автори зазначають, що майбутнє виявлення фонового гравітаційно-хвильового сигналу з раннього Всесвіту могло б стати ключовим тестом для їхньої гіпотези.