Новая радикальная теория Большого взрыва утверждает, что гравитационные волны создали галактики, звезды и планеты.

Гравитационные волны, мельчайшие колебания в пространстве-времени, предсказанны Альбертом Эйнштейном еще в 1915 году, согласно новой радикальной теории, могли стать причиной появления космической материи и образования галактик, звезд и планет.

Цель новой теории – устранить спекулятивные и регулируемые параметры стандартной модели Большого взрыва. Возможность их свободного изменения ставит перед наукой сложную задачу: невозможно определить, действительно ли модель предсказывает наблюдения современной космологии или была адаптирована под текущие данные.

“На протяжении десятилетий космологи работали над инфляционной моделью Вселенной, которая предполагает ее невероятно быстрое расширение,” рассказал Space.com лидер исследовательской группы Рауль Хименес из Университета Барселоны. “Новая теория гласит, что естественные квантовые колебания самого пространства-времени, гравитационные волны, достаточны для возникновения крошечных различий плотности материи, которые в итоге привели к образованию галактик, звезд и планет.”

“Инфляционная парадигма объясняет однородность и изотропность Вселенной (то есть одинаковое распределение вещества на одинаковой плотности во всех направлениях), а также то, что первичные квантовые колебания происходят из усиления вакуумных флуктуаций скалярного поля,” отметила член команды Даниэлла Бертакка из Университета Падуи. “Однако проблема заключается в чрезмерном числе ‘свободных’ или ‘регулируемых’ параметров в теории. Эти параметры можно менять произвольно.”

“Слишком большая гибкость в науке может быть проблематичной, поскольку затрудняет понимание того, действительно ли модель что-то предсказывает или просто адаптируется после факта к наблюдаемым данным,” – добавил Хименес.

Новая модель начинается с начального инфляционного состояния Вселенной, описываемого расширяющейся космической фазой под названием “пространство де Ситтера”. Ученые считают, что оно может быть представлено как конденсация гравитонов – гипотетических частиц, передающих гравитационную силу подобно тому, как фотоны являются переносчиками электромагнитного взаимодействия.

Это пространство де Ситтера должно было полностью распасться при достижении почти равновесного состояния, когда квантовые эффекты стали столь сильными, что привели Вселенную к хаосу и состоянию квантовой системы.

“В этой модели ключевым элементом является единый энергетический масштаб, который объясняет все предсказания космической эволюции,” – продолжил рассказ о новой теории Хименес. “Этот подход устраняет необходимость во множестве гипотетических полей и частиц, таких как инфлатонное поле, предполагаемое высокопотенциальным полем, генерирующим отталкивающую силу в ранней Вселенной и вызывающим быстрое экспоненциальное расширение по некоторым моделям Большого взрыва. Вместо этого гравитационные волны достаточны для создания первичных флуктуаций плотности материи, которые приводят к формированию галактик, звезд и планет.”

“Это было почти магическим решением,” – прокомментировала Бертакка о предложенной модели. “Единственное свободное параметры — энергия де Ситтера. Благодаря его сложности и нелинейности, эта величина оказалась связанной с наблюдаемым уровнем колебаний во Вселенной.”