Wszechświat rodzi się i umiera cyklicznie? :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Tajemnice wszechświata w czasie Wielkiego Wybuchu odkryte za pomocą obrazów promieniowania reliktowego

Prof. Wnuk na UAM o początkach i ewolucji wszechświata

Prof. Sołtan o Noblu za potwierdzenie ekspansji Wszechświata

O ekspansji Wszechświata podczas warszawskich "Spotkań z astronomią"

Prof. Lewandowski: Nobel za badania tempa ekspansji Wszechświata

50. spotkanie Kawiarni Naukowej w Sopocie: o początkach wszechświata

Nowe analizy promieniowania reliktowego sugerują, że Wszechświat nie powstał po raz pierwszy, w wyniku Wielkiego Wybuchu około 13 miliardów lat temu, jak dotychczas sądzono, ale narodził się eony wcześniej, przechodząc od tego czasu przez kolejne cykle narodzin i śmierci. Regularne okręgi, o znacznie mniejszej wariancji temperatury, zarysowujące się na mapach mikrofalowego promieniowania tła, które właśnie zostały wykryte, są mocnym wyzwaniem dla najpowszechniej uznawanej obecnie teorii inflacyjnej ekspansji Wszechświata i Wielkiego Wybuchu. Mogą one również stanowić niezwykły ślad, poprzez który, możliwe będzie wnioskowanie na temat historii Wszechświata w poprzednich epokach jego istnienia.

Wydawać się może, że pytania o to, co istniało przed Wielkim Wybuchem nie mają większego sensu. Wedle najpowszechniej przyjmowanej obecnie teorii ewolucji Kosmosu, cała czasoprzestrzeń, wyewoluowała z pierwotnej osobliwości, tak więc nie można pomyśleć o tym, co było przed nią, gdyż pojęcie czasu jest w tym przypadku irrelewantne. Chociaż teoria Wielkiego Wybuchu i rozszerzającego się Wszechświata nie jest jedyną koncepcją ujmującą problem ewolucji Kosmosu, opiera się na najmocniejszych przesłankach teoretycznych, jak i danych obserwacyjnych. Niedawno jednak, angielski matematyk i fizyk Roger Penrose w artykule naukowym, opublikowanym wspólnie z armeńskim fizykiem Vahe Gurzadyanem, donosi, iż udało mu się wykryć niezwykłe, koncentryczne anomalie, podczas analizy mikrofalowego promieniowania tła. Obszary te, w których wariancja temperatur jest znacząco mniejsza, niż w całej reszcie obserwowanego Kosmosu, mogą być poważnym dowodem na słuszność alternatywnego, cyklicznego modelu rozwoju Wszechświata. Stanowią również ślady, dzięki którym możliwe jest teoretyczne spekulowanie o dalekiej, przeszłości, sięgającej znacznie wcześniej niż narodziny Wszechświata, w którym żyjemy.

Zaobserwowane przez Penrose’a i Gurzadyana okręgi to ślady, które z niezwykłą regularnością zaznaczyły się, na będącym swoistą łuną pozostałą po pierwszych chwilach ekspansji Wszechświata, tle Kosmosu czyli promieniowaniu reliktowym. Zgodnie z teorią inflacyjną, mówiącą o Wielkim Wybuchu, jako początku gwałtownie rozszerzającego się Kosmosu, istnienie takich regularnych pierścieni o podobnych właściwościach jest trudne do wytłumaczenia. Nawet, gdyby mogły powstać w pierwszych ułamkach rozszerzania się Wszechświata, winny być szybko zmazane, z drugiej zaś strony trudno jest wykazać, jak wedle tego klasycznego modelu mogłyby w ogóle powstać. Powyższe trudności teoretyczne, mogą być jednak świetnym argumentem słuszności modelu cyklicznego, w którym postrzega się Kosmos, jako istniejący w nieskończonym cyklu powtarzających się narodzin i śmierci. Pewne globalne, w skali kosmicznej, procesy, w trakcie dawniejszej epoki jego istnienia, pozostawiły ślady, które są obserwowalne w jego teraźniejszym wcieleniu.

Cykliczny model Wszechświata nie zaprzecza istnieniu samego Wielkiego Wybuchu, jednak zjawisko to jest w nim uznawane tylko za powtarzającą się prawidłowość, oddzielającą od siebie kolejne epoki istnienia Wszechświata. Pochodzenie okręgów z mniejszą wariancją rozkładów temperatury promieniowania reliktowego, wyjaśnia się w tym modelu zderzeniami bardzo masywnych czarnych dziur, łączących się ze sobą w ubiegłej epoce trwania naszego Wszechświata. Takie zderzenia wywoływały, wedle teorii, powstanie swoistych gigantycznych grawitacyjnych zmarszczek w czasoprzestrzeni – podobnych poniekąd do kręgów fal, jakie tworzą się po rzuceniu kamyka w taflę wody. To sferyczne falowanie grawitacyjne, powstałe w wyniku zderzeń super-masywnych czarnych dziur w poprzednim eonie, czyli przed najnowszym Wielkim Wybuchem, przeistoczyło się w impuls energetyczny, który odcisnął piętno na dystrybucji ciemnej materii - stanowiącej zdecydowaną większość masy przy początku rodzącego się ponownie Wszechświata. Powstałe w ten sposób różnice widziane są obecnie w postaci wykrytych właśnie, regularnych pierścieni.

Satelita WMAP (ang.Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)

Pierścienie na mapie promieniowanie reliktowego, odkryte zostały dzięki analizie danych pochodzących z satelity NASA WMAP (ang. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - urządzenia, którego zadaniem było dokonanie podstawowych pomiarów kosmologicznych i określenie najbardziej ogólnych właściwości Wszechświata. Dodatkowe potwierdzenie istnienia okręgów, na mapie promieniowania tła, uzyskano również z danych pochodzących z eksperymentu BOOMERaNG (ang. Balloon Observations Of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics), w którym obserwacji promieniowania dokonywano za pomocą balonów unoszących się na wysokości suborbitalne. Wydaje się, że dwa niezależne źródła danych wykluczają możliwość, iż obserwowane prawidłowości są artefaktem, wytworzonym przez niedoskonałości pomiarów. Istnieją jednak pewne możliwości, że wyniki te wiążą się z zastosowaną metodą. Chociaż WMAP przeprowadził skanowanie całego obszaru nieba, nie wszystkim jego rejonom poświęcona została taka sama ilość czasu - nie jest wiadome, czy Penrose i Gurzadyana uwzględnili to w swych obliczeniach, z kolei wątpliwości co do danych z projektu BOOMERaNG wiążą się z tym, iż nie poddano w nim obserwacji tak dużego obszaru nieba, jak w przypadku satelity WMAP.

Obecnie wszyscy zainteresowani, niezależnie od tego, jaką teorię ewolucji Wszechświata uznają za bardziej właściwą, z niecierpliwością oczekują więc danych, jakie przekaże na Ziemię nowy satelita o nazwie Planck, będący dziełem Europejskiej Agencji Kosmicznej. Tworząc znacznie bardziej szczegółową, niż WMAP, mapę promieniowania reliktowego, umożliwi on dokładniejsze przetestowanie m.in. cyklicznego modelu ewolucji Wszechświata i być może rozwieje również szereg innych wątpliwości, dotyczących kwestii początku i przebiegu ewolucji naszego Wszechświata.

Więcej na temat tego kontrowersyjnego odkrycia przeczytać można również na portalu Astronomia.pl, oraz (w języku angielskim), na stronie magazynu ScienceNews.
Czytelnicy głębiej zainteresowani tematem sięgnąć mogą również do oryginalnego artykułu Rogera Penrose’a i Vahe Gurzadyana:
Gurzadyan, V. G. i Penrose, R. Concentric circles in WMAP data may provide evidence of violent pre-Big-Bang activity. arXiv:1011.3706v1 | PDF

Grafika:
Autor/źródło: NASA. Licencja: własność publiczna.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Wielki Wybuch (ang. Big Bang) model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,75 (0,11) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania). pełny tekst

Widzialny (obserwowalny) Wszechświat - obszar Wszechświata, wraz ze znajdującą się w nim materią, który jest możliwy do zaobserwowania z Ziemi w dniu dzisiejszym. Widzialny Wszechświat jest ograniczony z uwagi na fakt, iż światło lub inne sygnały są w stanie dotrzeć do ziemskiego obserwatora z okresu nie wcześniejszego od początku Wielkiego Wybuchu. pełny tekst

Widzialny (obserwowalny) Wszechświat obszar Wszechświata, wraz ze znajdującą się w nim materią, który jest możliwy do zaobserwowania z Ziemi w dniu dzisiejszym. Widzialny Wszechświat jest ograniczony z uwagi na fakt, iż światło lub inne sygnały są w stanie dotrzeć do ziemskiego obserwatora z okresu nie wcześniejszego od początku Wielkiego Wybuchu. pełny tekst

Wielki Kolaps (inne nazwy: Wielka Zapaść, Wielki Kres i Wielki Krach, Wielki Skurcz, z ang. Big Crunch) to jedna z hipotez kosmologicznych opisujących koniec istnienia Wszechświata. Zakłada on, że proces rozszerzania Wszechświata nie będzie przebiegać wiecznie. W pewnym momencie, pod wpływem grawitacji jego rozszerzanie się ustanie i rozpocznie się proces do niego odwrotny "kurczenie się Wszechświata". Przebieg kurczenia się Wszechświata, zgodnie z hipotezą Wielkiego Kolapsu, podzielić będzie można na etapy: pełny tekst

Wielki Kolaps (inne nazwy: Wielka Zapaść, Wielki Kres i Wielki Krach, Wielki Skurcz, z ang. Big Crunch) - jedna z hipotez kosmologicznych opisujących koniec istnienia Wszechświata. Zakłada on, że proces rozszerzania Wszechświata nie będzie przebiegać wiecznie. W pewnym momencie, pod wpływem grawitacji jego rozszerzanie się ustanie i rozpocznie się proces do niego odwrotny "kurczenie się Wszechświata". Przebieg kurczenia się Wszechświata, zgodnie z hipotezą Wielkiego Kolapsu, podzielić będzie można na etapy: pełny tekst

Wszechświat (lub Kosmos, ang. Space; w USA wydany pod nazwą Hyperspace) - wyprodukowany w 2001 roku przez BBC brytyjski serial dokumentalny poświęcony szeroko pojmowanej tematyce kosmosu. Narratorem serii jest aktor Sam Neill. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".