宇宙論

宇宙マイクロ波背景（CMB）の予期しないホットスポットは、ビッグバンの前に蒸発するブラックホールによって生成された可能性があります。 数学物理学者Roger Penroseが率いる3人の科学者は、私たちの宇宙が宇宙の絶滅と再生の潜在的に無限のサイクルの1つの段階に過ぎないという新しい証拠を提示する論文で述べています。 しかし、他の研究者は、マイクロ波の背景には実際に以前の”イオン”の兆候が含まれていることに懐疑的なままです。

標準的な宇宙論によれば、宇宙はビッグバンの直後に非常に短いが非常に激しい膨張を受けた。 この”インフレ”の期間は、初期の宇宙の構造の不規則性を解消し、私たちの周りで観察される非常に均一な宇宙につながったでしょう。

しかし、オックスフォード大学に拠点を置くペンローズは、宇宙がビッグバンの後ではなく前に均一になったと仮定する”共形循環宇宙論”（CCC）として知られているライバル理論を開発した。 アイデアは、宇宙があるイオンから次のイオンへと循環し、毎回無限に小さくて超滑らかに始まり、物質の塊を拡大して生成するということです。 その物質は最終的に超大質量ブラックホールによって吸い上げられ、非常に長期的にはホーキング放射を継続的に放出することによって消滅する。 このプロセスは、均一性を復元し、次のビッグバンのための段階を設定します。

質量を失う

CCCは、2005年に提唱されて以来、多くの宇宙学者から懐疑的な見方を受けてきました。 しかし、2010年にアルメニアのエレバン物理学研究所のPenroseとVahe Gurzadyanは、CMB内の均一な温度のリングの形でCCCを支持する証拠を発見したと主張した。 これらのリングは、アイデアが行った、以前のイオンでブラックホールを衝突させることによって生成された球状に放出された重力波の私たちのイオン

このペアは、NASAのWilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP)のデータからそのような環を発見したが、同時に、彼らが行ったCMBの（標準的な）シミュレーションではそのようなパターンを見な しかし、他のグループは、シミュレーションには実際にリングが含まれていたと主張した–実際のCMBに見られる様々な角度スケールでのホットスポットとコールドスポットの分布を考慮に入れて修正された後、インフレ物理学によって予測される。

阻止されず、ペンローズはCCCを支持するために異なる種類の証拠を発表しました。 ほぼ均一な温度のリングではなく、彼は代わりに周囲の領域よりもはるかに暑いCMB内のパッチを特定しました。 これらのホットスポットは、以前のイオンの超大質量ブラックホールのホーキング蒸発中に放出された（主に電磁気）放射によるものである可能性があるという考えである。

ホーキング-ポイント

ペンローズは、もともと非常に弱いが、それらの排出量は、彼と彼の同僚がホーキング-ポイントと呼ぶ膨大な量のエネルギーを持つスポットに私たち自身のイオンに集中していただろうと述べています。 その集中は、”宇宙はそれが永遠の間の移行でどのくらいの大きさのトラックを失う”ので、彼は説明し、約来る。 ホーキングポイントは、宇宙の初期の間に伸び、月の約5倍の空に直径の円形のパッチを形成していたでしょう。

最近arXivサーバーにアップロードされたプレプリントで、ペンローズと二人の同僚–米国のSUNY Maritime CollegeのDaniel Anとポーランドのワルシャワ大学のKrzysztof Meissner–は、欧州宇宙機関のプランク衛星からのCMBデータを様々なサイズのホットスポットについて精練し、CMBの1000のシミュレートされた地図のスポットと比較して、マイクロ波温度がそれらの周りでどのくらい速く落ちるかを分析したと報告している。 彼らは、小さなスポットとその周辺では、単一のシミュレートされたマップが実際の宇宙よりも高い温度勾配を持っていないことを発見しました–後者の場合の温度変化はCMB平均よりも約一桁高い(約3×10-4K)。

強い裏付け

ペンローズによると、実際のデータとシミュレートされたデータの間のこの格差は、インフレに対するCCCの強い裏付けを提供します。 「現在受け入れられているモデルの観点からこれらの観察を説明しようとする試みは確かに歓迎します」と彼は言います、「根本的に新しいアイデアが出てこない限り、これは難しいだろうと思います」と彼は言います。

宇宙はループに巻き込まれる可能性があり、天然原子炉

他の物理学者の中には納得できないものがあります。 カナダのブリティッシュコロンビア大学のJames Zibinは、科学者たちが何年もCMBを精査しており、特にホットスポットの証拠を発見していないと指摘している（彼らは異常な寒さのパッチを特定しているが）。 彼はまた、Penroseらが「他の場所を見る」効果を説明できなかったと考えており、40のテストのうち2つだけでシミュレートされたデータとは対照的に、実際に最もホットなスポットを見つけたため（スポットとCMB境界領域のサイズが異なることに焦点を当てるたびに）、統計的なまぐれの犠牲者となった可能性が1000分の1から50分の1に低下したと主張している。

ブリティッシュコロンビア州のZibinの同僚であるDouglas Scottも懐疑的である。 この論文を「非常に混乱していて、従うのが難しい」と説明している彼は、CMBの異常な特徴を見つけようとする潜在的に終わることのない一連の試みと見ていることを警戒しています。 「明らかに、マイクロ波の空にある特定のパターンが、宇宙が一連のサイクルを経たという証拠であることを誰かが示すことができれば、それは見事に “しかし、この論文はそれを行うのは非常に不足しています。”