O nouă misiune spațială încearcă să dezlege misterul „inflației cosmice”

Înainte de viață, de planeta Pământ, de primele galaxii – și chiar înainte de explozia violentă a materiei primordiale fierbinți și dense, pe care oamenii de știință o consideră în mod tradițional Big Bang – Universul se afla într-o stare exotică, o expansiune cu o viteză de neimaginat.

S-a extins atât de repede încât, într-o trilionime dintr-o trilionime dintr-o miliardime de secundă, o porțiune de spațiu de dimensiunea unui atom s-ar fi extins la o mărime mult mai mare decât Sistemul Solar.

• JWST a descoperit o galaxie spirală asemănătoare Căii Lactee undeva unde nu ar trebui să existe
• ESA intensifică cercetarea Pământului pe măsură ce viitorul agențiilor americane devine tot mai incert

Această explozie rapidă a transformat universul vizibil – tot ce putem vedea pe cerul nopții – dintr-un punct incomprehensibil de mic la o dimensiune aproximativ cuprinsă între cea a unui cap uman și a unui bloc de oraș, scrie Phys.org.

Deși universul de astăzi este plin de dovezi că acest eveniment ciudat numit „inflație” a avut loc, oamenii de știință încă nu știu exact de ce s-a întâmplat. O nouă navă spațială de la NASA, creată de Jet Propulsion Laboratory (JPL) din La Cañada Flintridge, speră să afle răspunsul.

Cum arăta Universul în trecut?

Misiunea Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) – va analiza una dintre urmele lăsate de inflație. Pe baza datelor colectate, oamenii de știință speră să obțină o mai bună înțelegere a cauzei din spatele acestei expansiuni rapide.

Pe parcursul a doi ani, SPHEREx va crea patru hărți tridimensionale ale distribuției galaxiilor pe întregul cer. Aceste hărți vor ajuta cercetătorii să caute unde cuantice subatomice create de particule necunoscute în timpul inflației, acum 13,8 miliarde de ani.

„SPHEREx cartografiază cosmosul la scară largă, spre deosebire de telescoape mari precum Telescopul Spațial James Webb, care se concentrează pe zone mici și detaliate ale cerului”, a explicat James Bock, profesor de fizică la Caltech, cercetător senior JPL și investigator principal al misiunii.

Ce este inflația cosmică?

Universul se extinde de la primele sale momente, însă fizicienii folosesc termenul „inflație” doar pentru expansiunea rapidă și exponențială guvernată de fizici necunoscute, care a avut loc la începutul universului.

Există critici care susțin că inflația s-ar fi produs doar în condiții incredibil de improbabile și că dovezile indirecte actuale nu sunt suficiente. Totuși, inflația este larg acceptată ca cea mai bună explicație pentru o serie de fenomene bizare din universul modern.

Teoriile despre inflație diferă în ceea ce privește anumite detalii, dar povestea generală este următoarea: orice ar fi existat înainte de inflație a explodat instantaneu odată ce marea expansiune a început.

În timpul inflației, niciun tip de materie cunoscută nu era prezent. În schimb, universul era umplut cu o formă necunoscută de energie și particule inflaționare. Acestea au creat unde cuantice – zone cu energie mai mare și zone cu energie mai mică.

Ceea ce încă nu este clar este ce anume reprezenta acest câmp de energie și particule sau dacă existau mai multe câmpuri energetice simultan. Orice ar găsi SPHEREx va fi, aproape sigur, creat de particule necunoscute fizicii actuale.

O hartă a trecutului

După ce inflația s-a încheiat, câmpul energetic s-a transformat într-o supă extrem de fierbinte și densă din care au apărut protonii, neutronii, electronii și, în cele din urmă, lumina vizibilă.

Undele cuantice din timpul inflației nu au dispărut niciodată. Deși au început la scară subatomică, acum sunt mai mari decât galaxiile. Zonele cu energie mare au devenit regiuni luminoase și populate de galaxii, iar zonele cu energie joasă sunt zone moarte ale universului.

Rețeaua de galaxii pe care o vedem acum este o instantanee a acestui proces, întipărită în structura universului timp de miliarde de ani.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O nouă teorie pentru originea particulelor cu cea mai mare energie din Univers

Test de cultură generală. Care este cea mai mare gaură neagră din Univers?

Cel mai puternic laser cu raze X din lume ar putea rezolva unul dintre marile mistere ale Universului

Astronomii dezvăluie cel mai mare jet radio văzut vreodată în Universul timpuriu