Kas yra už regimos Visatos ribų? (4)

2012-08-29

Kuo toliau į kosminę erdvę žvelgiame, tuo labiau grįžtame į praeitį, kol galų gale matome Didžiojo sprogimo likučius. Ir toks dangaus vaizdas mums gali pateikti šiokios tokios informacijos apie tai, kaip gali atrodyti kaimyninė Visata, rašo bbc.co.uk.

Mūsų stebima Visata yra fantastiškai didelė. Jeigu visą Žemę sumažintume iki mažiausios, vos įžiūrimos dulkelės, net artimiausios žvaigždės būtų už daugybės kilometrų. Realiu masteliu tos artimiausios žvaigždės yra už kelių šviesmečių, taigi, jų skleidžiama šviesa pasiekia mus po kelerių metų.

Naudojantis pačiais pažangiausiais instrumentais mokslininkai gali pažvelgti toli į praeitį – į tokią, kokia ji buvo prieš 13,7 mlrd. metų ir pasižiūrėti į tas kosmoso vietas, kurios dėl kosminio plėtimosi dabar yra maždaug 45 mlrd. šviesmečių atstumu nuo mūsų.

Ankstesniais laikais Visata buvo tokia tanki, kad šviesa ja sklisti negalėjo, taigi, tam tikru atstumu visomis kryptimis egzistuoja nepermatoma sferinė riba. Nuo šios ribos arčiau mūsų esančioje sferoje yra absoliučiai viskas, ką galime pamatyti.

Astronomai į tolimiausius Visatos kampelius žiūri per arčiau esančius koncentrinius Visatos žiedus: per galaktikų formavimosi erą, per „tamsiuosius amžius“ iki pirmųjų žvaigždžių užsižiebimo iki toliausiai esančio nepermatomo išorinio „lukšto“.

Šviesa nuo šio „lukšto“ keliauja netrukdomai, bet dėl kosminio plėtimosi ji yra ištempiama į mikrobangas. Kosmologai, stebintys kosminių mikrobangų foną, gali matyti neįtikėtinai aiškų pačios ankstyviausios Visatos vaizdą.

Astronomai nemažai padirbėjo, sudarinėdami šios stebimos sferos žemėlapį. Per kelis pastaruosius dešimtmečius kosmologai sukūrė labai solidų standartinį Didžiojo sprogimo kosmologijos modelį, kuris aiškiai ir tiksliai nusako Visatos evoliuciją nuo kosminių mikrobangų fono ir netgi ankstesnių laikų iki šiandienos.

Dabar ganėtinai gerai suvokiama stebimoji sfera yra milžiniška. Bet beveik neabejotina, kad ji nėra vienintelis egzistuojantis dalykas – šios sferos sienos riboja tai, ką mes matome, o ne tai, kas egzistuoja.

Tai kas gi yra šios sferos išorėje? Kaip ji susiformavo? Galimus atsakymus pateikia plėtimosi (infliacijos) teorija, sukurta praėjusiame amžiuje, devintame dešimtmetyje. Ši teorija byloja, kad pačioje egzistavimo pradžioje kurį laiką Visatos plėtimasis buvo eksponentinis – jos dydis per tam tikrą trumpą laiko periodą didėdavo dvigubai – ir taip daug dešimčių kartų – kol iš mažos, už atomo branduolį mažesnės dalelės jis išsiplėtė iki maždaug futbolo kamuolio dydžio sferos.

Taip besiplečiant erdvė ir materija tempiasi, todėl atsiranda nedideli tankio skirtumai, matomi mikrobangų fone.

Šių teoriškai prognozuotų tankio variacijų egzistavimas buvo patvirtintas Wilkinson mikrobangų anizotropinio zondo bei kitų eksperimentų, vėliau jis dar buvo patikrintas Plancko palydovu – šio palydovo duomenys iki šiol analizuojami.

Infliacija ne tik paaiškina stebimos sferos pakraščių būklę, bet ir gali leisti įsivaizduoti, kas vyksta toli už tų pakraščių. Visų pirma, jei mūsų stebima sfera susiformavo infliacijos būdu, tuomet turėtų būti teisinga prognozė, kad visa visata už tą sferą yra didesnė maždaug milijoną kartų – o jei infliacija truko ilgiau, tuomet Visata yra dar didesnė.

Kiek ilgai galėjo trukti infliacija? Galbūt – be galo ilgai. Fizikos dėsniai, lėmę infliacijos sėkmę, pasižymi keistu šalutiniu poveikiu – daugeliu atveju infliacija nesibaigia visur vienu metu, tačiau visuomet kažkur dar tęsiasi.

Laikantis šio „amžinos infliacijos“ požiūrio, infliacija niekada nesiliauja ir sudaro Visatos „užsklandą“. Tai šen, tai ten infliacija baigiasi ir prasideda lėtesnis plėtimasis arba galbūt medžiagos, dujų, galaktikų, žvaigždžių ir tokių sutvėrimų, kaip mes, formavimasis. Laikantis tokio požiūrio, Visata už stebimos sferos ribų turėtų būti begalinė infliacijos jūra, o tai, ką mes galime matyti – vienas mažutis oro burbuliukas jūroje.

Ir tai ne tik poetinis pavaizdavimas. Esminis mechanizmas, kuriuo erdvė gali keisti savo plėtimosi būsenas arba nustoti plėstis – tai suformuoti burbulus. Tokie burbulai susiformuoja savaime, tuomet plečiasi beveik šviesos greičiu. Tokiuose burbuluose galimi ir savi infliacijos periodai arba ne infliacijos, kaip kad galime stebėti dabar. Jei begalinės infliacijos teorija teisinga, mūsų stebima sfera yra tik mažas plotelis tokiame burbule.

Bet jei savaime susidaro daugybė tokių burbulų, labai tikėtina, kad jie pradės susidūrinėti tarpusavy. Ir jei mes esame burbule, labai tikėtina susidurti su daugybe kitų burbulų, o tokie susidūrimai turėtų paveikti ir mūsų stebimą sferą.

Kaip ir du sferiniai burbulai persidengdami sudaro diską, taip ir susidūrimas su kitu Visatos burbulu paliktų disko formos randą stebimos sferos pakraštyje – blyškius šiltesnius ar šaltesnius diskus kosminių mikrobangų fone.

Nors tokių diskų skaičius, ryškumas ir dydis priklauso nuo nežinomų veiksnių, kelios kosmologų grupės sudarė gana specifinių tokių susidūrimų požymių, kurių galime ieškoti, sąrašus.

Pirmąjį tokį tyrimą atliko Londono universiteto koledžo (Jungtinė Karalystė) mokslininkų grupė, vadovaujama Hiranyos Peiris. Šie mokslininkai kosminių mikrobangų fone aptiko kelis galimus susidūrimo kandidatus, tačiau nė vienas iš šių įtariamųjų nebuvo įtikinamas.

Dabar mokslininkai analizuoja Plancko misijos duomenis ir iš naujo vertina savus įtariamuosius. Jie tikisi arba patvirtinti, kad susidūrimų su kitais burbulais būta, arba griežtai apriboti jų egzistavimo tikimybę.

Susidūrimų su kosminiais burbulais aptikimas iš dalies yra sėkmės reikalas, net jei vidinės infliacijos hipotezė yra teisinga – susidūrimų pėdsakai turėtų būti pakankamai dažni ir pakankamai aiškūs, neištrinti infliacijos mūsų burbulo viduje.

Tačiau sėkmės atveju rezultatas būtų be galo svarbus – kitų Visatos burbulų egzistavimo atradimas mūsų suvokime sukeltų epochų perversmą.

O jei nieko nebus surasta, vien tokia galimybė atskleidžia tokių milžiniškų klausimų neįtikėtiną evoliuciją nuo pasvarstymų po vakarienės iki patikimų mokslinių patikrinimų.

Aut. teisės: delfi.lt

(0)
(0)
(0)

Komentarai (4)

Susijusios žymos: