インフレ理論は、宇宙がビッグバンの直後に指数関数的膨張の期間を経験したことを提案しています。しかし、研究者のチームは、重力放射がインフレーション以外のメカニズムによって生成される可能性があることを発見しました。したがって、このタイプの放射線は、最終的に検出された場合、かつて確実であると考えられていたインフレ理論の決定的な証拠を提供しません。
「原始的な重力波の背景が見られた場合、それがインフレによるものであるかどうかは、もはやはっきりとは言えません」
インフレ理論は、1981年に宇宙学者アランガスによって最初に提案されました。これは、なぜ宇宙が平坦に非常に近いか、なぜ非常に均一であるかなど、以前に天文学者を困惑させた宇宙のいくつかの特徴を説明する手段としてです。今日、インフレは初期のビッグバン宇宙の多くの側面を理論的に理解するための最良の方法であり続けますが、理論の予測のほとんどはいくぶん曖昧であり、予測が観察されたとしても、それらはおそらく明確な情報を提供しません。理論の確認をカットします。
しかし、重力放射はインフレ理論の主要な予測の1つと考えられており、このスペクトルの検出は、物理学者の間で、数十億年前にインフレが実際に起こったことを示す「煙る銃」の証拠と見なされていました。
重力放射は、アインシュタインの一般相対性理論の予測です。理論によれば、大量の質量またはエネルギーがシフトしているときはいつでも、それは周囲の時空を乱し、シフトが発生する領域から波紋が発生します。これらの波紋は簡単には検出されませんが、この放射を直接探すために設計された実験が1つあります。それは、ルイジアナ州リビングストンにあるレーザー干渉計重力波観測所(LIGO)です。 2009年に打ち上げが予定されている次のPlanckミッションは、宇宙のマイクロ波背景を調べることによって間接的にそれを探します。
これまで、CMBからの偏光の形で重力放射を検出すると、インフレーションがこの放射を生成できる唯一の方法であると考えられていたため、インフレーション理論が確認されると広く信じられていました。しかし、クラウスと彼のチームは、この放射線が間違いなくインフレに結びつくことができるかどうかの問題を提起しました。
Kraussのチームは、「対称性の破れ」と呼ばれる現象も重力放射を生成する可能性があることを提案しています。対称性の破れは、基本的な素粒子物理学の中心的な部分であり、システムは対称性から対称性のない低エネルギー状態に移行します。クラウスの説明は、宇宙が膨張するにつれて「スカラー場」(電場または磁場と同様)が整列するようになるというものです。しかし、宇宙が拡大するにつれて、フィールドが配置されている各領域は、フィールドが異なる配置を持つ他の領域と接触します。それが起こると、フィールドは領域全体にわたって整列した状態に緩和し、緩和の過程で重力放射を放出します。
これはすべてかなり混乱しますが、甘く凝縮されたバージョンでは、重力放射が検出された場合、そのイベントは必ずしもインフレ理論を検証しません。したがって、インフレ理論が確認できるかどうかはまだ分からない。
Kraussの論文「グローバルフェーズトランジションからの重力放射のほぼスケール不変スペクトル」が、2008年4月のフィジカルレビューレターに掲載されました。
元のニュースソース:Case Western Reserve Universityのプレスリリース