Signaler från universum bekräftar 40 år gammal teori

Uppdaterad
Publicerad

Begreppet ”kosmisk inflation” beskriver vad som hände den första bråkdelen av en sekund efter Big Bang, den Stora smällen, då tid och rum blev till.

Resultat av mätningar av den kosmiska bakgrundsstrålningen visar att det faktiskt ser ut att ha varit en kosmisk inflation. ”Den första miljarddelen av en miljarddel av en miljarddel av en miljondel av en sekund efter Big Bang”, som teorins upphovsman beskriver det.

– Vi har trott att det kan ha varit så här direkt efter Big Bang. Nu kan vi för första gången ”se” sådana processer, säger en svensk expert, astropartikelfysikern Lars Bergström vid Stockholms universitet.

Det blir så lätt extrema ord när man beskriver det allra största i universum och det allra minsta i partikelvärlden. 1900-talets utveckling av teorierna för hur allting fungerar visar oss en värld som är nästan obegriplig, eftersom den verkar ha något att göra med vad vi själva kan iaktta omkring oss.

Men det som forskare vid flera olika institutioner i USA, bl a Stanford och Harvard, nu meddelar beskrivs som den största vetenskapliga upptäckten på ett par årtionden: vi har mätdata i vilka man kan se spår av gravitationsvågor från de första ögonblicken efter den Stora smällen, för 13,8 miljarder år sedan.

Teori från 1970-talet

Det var den sovjetiske fysikern Andrei Linde som tillsammans med sina kolleger i mitten på 1970-talet la fram idén att universums expansion skedde med exponentiell hastighet, och att det kunde ske i s k ”falskt vakuum”. Det här var viktiga inlägg i en teoribildning som pågått sedan Albert Einstein började fundera på en kosmologisk konstant som driver galaxer från varandra trots deras tyngdkraft. En idé som Einstein själv så småningom tog avstånd ifrån, men som har fått nytt liv på senare år. Alan Guth var också en viktig person i teorierna om kosmisk inflation.

Linde, som sedan 1990 är verksam vid Stanford-universitetet i USA, gjorde på 1980-talet modifieringar av teorin och beskrev det hela som ”kaotisk inflation”.

Resterna från Big Bang observerades

I fjol fick vi beskåda resultaten av mätningar gjorda av den europeiska rymdsonden ”Planck”, som har till uppdrag att mäta små variationer i den kosmiska bakgrundsstrålningen. Det blev en starkt oval färgbild i gult, orange, rött och blått, som visar mikrovågsstrålning. Resterna från universum sådant det var ungefär 380.000 år efter den Stora smällen.

De små variationerna har beskrivits som krusningar i rum och tid, och nu har ett teleskop med namn BICEP2, placerat på Sydpolen, observerat den här svaga glödande strålningen för att försöka mäta de pyttesmå krusningarna.

”En stor upptäckt”

I teorin ska gravitationsvågorna – som aldrig upptäckts direkt – knåda rumtiden när de färdas framåt, och knådandet ska leda till tydliga mönster i bakgrundsstrålningen. BICEP2 fann starka signaler på att just detta pågår. Och detta är resterna av den supersnabba, gigantiska expansion som universum genomgick ögonblicken närmast efter Big Bang. Från noll till 500 gånger större än hela vårt solsystem på ett ögonblick, har det sagts.

En koppling mellan det allra minsta och det allra största, mellan tyngdkraft och kvantmekanik. En stor upptäckt, säger Lars Bergström:

– De här var otroligt små strukturer när de bildades, men de blåstes upp med allting annat i universum och gav ett mönster, som sedan i sin tur gav frön till bildningen av våra galaxer, våra stjärnor, och till oss själva, säger han.

Väntas bli Nobelpris om teorin bekräftas

Forskarna bakom rapporten är mycket stolta och nöjda. I dag tillkommer frågor och funderingar från andra fysiker. Varför har inte sonden ”Planck” rapporterat det här? Har den problem med att mäta mycket små variationer? Och några forskare tycker att krusningarna verkar vara ”anmärkningsvärt stora”, större än väntat.

– Det finns en del anomalier, konstigheter i de här data, säger Lars Bergström.

– Men kan ju också vara att man upptäckt något helt nytt. Vi hoppas få reda på hur det är om ett halvår när Planck-satelliten presenterar sina data.

Experimenten har pågått sedan 2006. Nu måste de göras på nytt, så att man kan bekräfta resultaten. Först därefter kan vi vara rimligt säkra. Om det bekräftas och passar in i fysikens upptäcktsvärld, så är det också rimligt att anta att det blir ett nobelpris någon gång framöver.

Källor:

http://news.stanford.edu/news/2014/march/physics-cosmic-inflation-031714.html

http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-05

Fakta

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer om hur vi arbetar.