Fysiker Sean Carroll holdt en vidunderlig foredrag på mødet i American Astronomical Society i juni 2008 om hans "spekulative forskning" om, hvad der muligvis kunne have eksisteret før The Big Bang. (Her er en artikel om Carrolls tale.) Men nu har Carroll og nogle kolleger gjort lidt mere end blot at spekulere i, hvad der kunne være kommet inden begyndelsen af vores univers. Carroll sammen med Caltech-professor Marc Kamionkowski og kandidatstuderende Adrienne Erickcek har oprettet en matematisk model til at forklare en anomali i det tidlige univers, og det kan også kaste lys over, hvad der eksisterede før Big Bang. ”Det er ikke længere helt vanvittigt at spørge, hvad der skete før Big Bang,” sagde Kamionkowski.
Inflationsteori, der først blev foreslået i 1980, siger, at pladsen ekspanderede eksponentielt i øjeblikket efter Big Bang. ”Inflation starter universet med en tom skifer,” beskriver Erickcek. Problemet med inflation er imidlertid, at det forudsiger, at universet begyndte ensartet.
Men målinger fra Wilkinson Microbe Anisotropy Probe (WMAP) viser, at udsvingene i den kosmiske mikrobølgebakgrund (CMB) - den elektromagnetiske stråling, der gennemsyrede universet 400.000 år efter Big Bang - er omkring 10% stærkere på den ene side af himlen end på den anden.
"Det er en certificeret afvigelse," bemærker Kamionkowski. ”Men da inflation ser ud til at gøre det godt med alt andet, synes det at være for tidligt at kaste teorien ud.” I stedet arbejdede teamet med teorien i deres matematik, der vedrørte asymmetrien, da en forklaring på dette “tunge-på-en-side-univers” ville være, hvis disse udsving repræsenterede en struktur, der blev tilbage fra noget, der producerede vores univers.
De startede med at teste, om værdien af et enkelt energifelt, der antages at have drevet inflation, kaldet inflaton, var anderledes på den ene side af universet end den anden. Det virkede ikke - de fandt ud af, at hvis de ændrede gennemsnitsværdien af oppustningen, så ændredes også gennemsnitstemperaturen og amplituden for energivariationer i rummet. Så de udforskede et andet energifelt, kaldet curvaton, som tidligere var blevet foreslået at give anledning til svingningerne i CMB. De introducerede en forstyrrelse i curvatonfeltet, der viser sig kun at påvirke, hvordan temperaturen varierer fra punkt til punkt gennem rummet, samtidig med at den bevarer sin gennemsnitlige værdi.
Den nye model forudsiger mere kolde end hot spots i CMB, siger Kamionkowski. Erickcek tilføjer, at denne forudsigelse vil blive testet af Planck-satellitten, en international mission ledet af Det Europæiske Rumfartsagentur med betydelige bidrag fra NASA, der planlægges lanceret i april 2009.
For Erickcek er holdets fund nøglen til at forstå mere om inflation. ”Inflation er en beskrivelse af, hvordan universet udvides,” tilføjer hun. ”Dens forudsigelser er verificeret, men hvad kørte det, og hvor længe varede det? Dette er en måde at se på, hvad der skete under inflationen, som har en masse emner, der venter på at blive udfyldt. ”
Men den forstyrrelse, som forskerne introducerede, kan også tilbyde det første glimt af, hvad der kom før Big Bang, fordi det kunne være et aftryk, der er arvet fra tiden før inflationen. ”Alle disse ting er observeret gemt af et slør,” siger Kamionkowski. ”Hvis vores model holder op, kan vi have en chance for at se ud over dette slør.”
Kilde: Caltech
