Kosmologi

Uventede hot spots i cosmic microwave background (CMB) kunne ha blitt produsert av svarte hull som fordampet før Big Bang. Så sier en trio av forskere ledet av matematisk fysiker Roger Penrose i et papir som presenterer nye bevis på at vårt univers bare er ett stadium i en potensielt uendelig syklus av kosmisk utryddelse og gjenfødelse. Andre forskere er imidlertid skeptiske til at mikrobølgebakgrunnen virkelig inneholder tegn fra en tidligere “aeon”.

ifølge standard kosmologi gjennomgikk universet en veldig kort, men eksepsjonelt intens ekspansjon like etter Big Bang. Denne perioden med” inflasjon ” ville ha stryket ut eventuelle uregelmessigheter i strukturen i det tidlige universet, noe som førte til den svært ensartede kosmos som vi observerer rundt oss.

Imidlertid Har Penrose , basert Ved University Of Oxford, utviklet en rivaliserende teori kjent som “konform syklisk kosmologi” (CCC) som hevder at universet ble ensartet før, snarere enn Etter, Big Bang. Tanken er at universet sykler fra en aeon til den neste, hver gang du starter uendelig liten og ultra-glatt før du utvider og genererer klumper av materie. Den saken blir til slutt sugd opp av supermassive sorte hull, som på lang sikt forsvinner ved kontinuerlig å sende Ut Hawking-stråling. Denne prosessen gjenoppretter ensartethet og setter scenen for Neste Big Bang.

Å Miste masse

CCC har møtt skepsis fra mange kosmologer siden de ble lagt frem i 2005, ikke minst fordi det å matche opp et uendelig stort univers i en aeon med en uendelig liten i det neste krever at alle partikler mister sin masse når universet blir veldig gammelt. Imidlertid hevdet Penrose Og Vahe Gurzadyan fra Yerevan Physics Institute I Armenia i 2010 at de hadde funnet bevis for å støtte CCC i form av ringer med jevn temperatur innenfor CMB. Disse ringene, ideen gikk, ville være signaturen i vår aeon av sfærisk utstrålede gravitasjonsbølger generert ved å kollidere sorte hull i forrige aeon.

paret fant slike ringer i data FRA NASAS Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), samtidig som de hevdet at de ikke så noe slikt mønster i (standard) simuleringer av CMB som DE hadde utført. Andre grupper hevdet imidlertid at simuleringer faktisk inneholdt ringer – når de hadde blitt modifisert for å ta hensyn til fordelingen av varme og kalde flekker på forskjellige vinkelskalaer som ses i den virkelige CMB og som er spådd av inflasjonsfysikk.

Uanfektet, Penrose har nå publisert en annen type bevis til støtte FOR CCC. I stedet for ringer av nær jevn temperatur har han i stedet identifisert flekker i CMB som er mye varmere enn den omkringliggende regionen. Tanken er at disse hot spots kan skyldes (hovedsakelig elektromagnetisk) stråling gitt av under Hawking fordampning av supermassive sorte hull i forrige aeon.

Hawking points

Penrose sier at selv om de opprinnelig var svært svake, ville disse utslippene vært konsentrert i vår egen aeon til flekker med store mengder energi som han og hans kolleger kaller Hawking points. Den konsentrasjonen kommer, forklarer han, fordi “universet mister oversikt over hvor stort det er ved overgangen mellom aeons”. Hawking-punktene ville da ha strukket seg under det tidlige universet, og danner sirkulære flekker med en diameter på himmelen omtrent fem ganger månens.

I et preprint som nylig ble lastet opp til arxiv – serveren, rapporterte Penrose Og to kolleger – Daniel An FRA SUNY Maritime College I USA og Krzysztof Meissner ved Universitetet I Warszawa I Polen-å skure CMB-data FRA European Space Agency Planck-satellitt for hot spots av forskjellige størrelser og analysere hvor raskt mikrobølgetemperaturen faller rundt dem sammenlignet med flekker i 1000 simulerte kart over CMB. De fant at i og rundt små flekker hadde ikke et enkelt simulert kart høyere temperaturgradienter enn den virkelige kosmos – med temperaturvariasjonene i sistnevnte tilfelle omtrent en størrelsesorden høyere (noen 3×10-4 K) enn CMB-gjennomsnittet.

Sterk støtte

Ifølge Penrose gir denne forskjellen mellom reelle og simulerte data sterk støtte til CCC over inflasjon. “Vi gleder oss absolutt over forsøk på å forklare disse observasjonene i form av nåværende aksepterte modeller, “sier han,” men vi tror dette vil være vanskelig med mindre radikalt nye ideer kommer fram”.

universet kan bli fanget i en løkke og en naturlig atomreaktor

noen andre fysikere forblir imidlertid ikke overbevist. James Zibin fra University Of British Columbia i Canada påpeker at forskere har gransket CMB i årevis og har ikke funnet noe bevis for spesielt hot spots (selv om de har identifisert en uregelmessig kald patch). Han regner også Med At Penrose og kolleger har unnlatt å redegjøre for” look elsewhere ” – effekten, og hevder at fordi de fant de heteste stedene i det virkelige i motsetning til simulerte data i bare 2 av 40 tester (med fokus på forskjellige størrelser av spot og CMB grenseområde hver gang) sjansene for å ha vært offer for en statistisk fluke-dråpe fra 1 til 1000 til så lavt som 1 til 50.

Douglas Scott, En kollega Av Zibin I British Columbia, er også skeptisk. Beskriver papiret som “svært rotete og vanskelig å følge”, han er skeptisk til det han ser som en potensielt endeløs rekke forsøk på å finne uvanlige funksjoner I CMB. “Selvfølgelig, hvis noen kunne vise at et bestemt mønster på mikrobølgehimmelen var et bevis på at universet gjennomgikk en rekke sykluser, ville det være spektakulært spennende,” sier han. “Men dette papiret faller veldig kort for å gjøre det.”