Pidage meeles, kuidas võisite ühe raamatu kätte saada esimese kolme minuti jooksul pärast Suurt Pauku ja olete üllatunud, kui detailsed on vaatlused ja teooria universumi varajaste hetkede kohta. Nendel päevadel keskendutakse rohkem sellele, mis juhtus vahemikus 1 × 10-36 ja 1 × 10-32 esimese sekundiga, kui proovime abielluda teooriaga kosmiliste mikrolainete tausta üksikasjalikumate vaatluste abil.
Umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku muutus varajane universum jahedaks ja piisavalt hajusalt, et valgus saaks takistusteta liikuda, mida ta ka edasi tegi - kandes endaga teavet „viimase hajumise pinna” kohta. Enne seda aega oli varasema universumi kuum tihe plasma pidevalt absorbeerinud ja emissioonis (s.o hajutatud) footoneid - ega jõudnudki valguskiirtena kunagi kuhugi.
Kuid üsna äkitselt oli universum palju vähem rahvarohke, kui see jahtus piisavalt, et elektronid saaksid tuumadega ühineda, moodustades esimesi aatomeid. Nii et see esimene valgusepaisutus, kui universum muutus kiirguse jaoks äkki läbipaistvaks, sisaldas sellel üsna ainsas hetkes eraldunud footoneid - kuna sellise universaalse energiapurske võimaldamise asjaolud juhtusid ainult üks kord.
Universumi laienemisega veel 13,6 ja natuke miljardi aasta jooksul varises paljud neist footonitest tõenäoliselt juba ammu millekski, kuid neid on veel piisavalt, et täita taevas signaali energiapurskega, mis võis kunagi olla võimas gammakiirgus kuid on nüüd sirutatud otse mikrolaineahju. Sellegipoolest sisaldab see endiselt sedasama „viimase hajumise pinda”.
Vaatlused ütlevad meile, et teatud tasemel on kosmilise mikrolaine taust märkimisväärselt isotroopne. See viis kosmilise inflatsiooni teooria juurde, kus meie arvates oli mikroskoopilise universumi väga varane eksponentsiaalne laienemine umbes 1 × 10-36 esimesest sekundist - mis selgitab, miks kõik tundub nii ühtlaselt jaotunud.
Kuid kosmilise mikrolaine tausta (CMB) lähem uurimine näitab pisikest tükilisust - või anisotroopiat - nagu nähtub andmetest, mille on kogunud sobivalt nimetatud Wilkinsoni mikrolaine anisotroopne sond (WMAP).
Tõesti, KMA kõige tähelepanuväärsem asi on selle suuremahuline isotroopia ja mõne peeneteralise anisotroopia leidmine pole ehk nii üllatav. Kuid need on andmed ja see annab teoreetikutele midagi, millest saaks varajase universumi sisu kohta matemaatilisi mudeleid ehitada.
Mõned teoreetikud räägivad CMB kvadrupoolmomendi anomaaliatest. Kvadrupooli idee kujutab endast peamiselt energia tiheduse jaotust sfäärilises ruumis - see võib hajutada valgust üles-alla või tagasi (või variatsioone nendest neljast "polaarsest" suunast). Mõnevõrra muutuv läbipaine viimase hajumise pinnalt vihjab anisotroopiatele sfäärilises ruumis, mis tähistab varajast universumit.
Näiteks öelge, kas see oli täidetud mustade mustade aukudega (MBH)? Scardigli jt (vt allpool) uurisid matemaatiliselt kolme stsenaariumi, kus vahetult enne kosmilist inflatsiooni 1 × 10-36 sekundit: 1) pisike ürgne universum oli täidetud MBH kogumiga; 2) samad MBH-d aurustusid kohe, luues Hawkingi kiirguse mitu punktiallikat; või 3) MBH-d ei olnud vastavalt tavapärasele teooriale.
Matemaatika joostes sobib stsenaarium 1 kõige paremini WMAP-i vaatlustega anomaalsete kvadrupoolsete anisotroopiate kohta. Niisiis, hei - miks mitte? Pisike proto-universum, mis on täidetud mustade mustade aukudega. See on veel üks võimalus testida, millal mõni kõrgema eraldusvõimega CMB-teave tuleb Planckist või muudest tulevastest missioonidest. Ja vahepeal on see materjal astronoomiakirjanikule, kes soovib meeleheitel lugu.
Lisalugemist: Scardigli, F., Gruber, C. ja Chen (2010) Musta augu jäänused varases universumis.
