Tim znanstvenika, predvođen stručnjacima sa Sveučilišta u Padovi, Barceloni i Pisi, objavio je u časopisu Physical Review Research Letters rad pod nazivom "Inflacija bez inflatona", predlažući novu teoriju o podrijetlu svemira. Novi teorijski okvir predstavlja radikalan zaokret u razumijevanju prvih trenutaka postojanja svemira, eliminirajući potrebu za nekim od spekulativnih elemenata koji su tradicionalno bili dio standardne teorije inflacije.

Model bez špekulacija

Desetljećima su se kozmolozi oslanjali na inflatornu paradigmu – model koji sugerira da je svemir u svojim najranijim trenucima prošao kroz nevjerojatno brzu ekspanziju. Taj model uspješno objašnjava zašto svemir danas izgleda homogeno i izotropno, ali i kako su nastale nehomogene strukture poput galaksija i njihovih skupova. Međutim, standardna teorija inflacije suočava se s problemom prevelikog broja "slobodnih" ili prilagodljivih parametara, što otežava njezinu provjeru i ostavlja dojam da se model prilagođava podacima umjesto da ih predviđa.

Međunarodni istraživački tim predložio je stoga novi model koji ne uključuje proizvoljne, špekulativne parametre. Umjesto toga, ovisi o jednoj energetskoj skali koja određuje sva mjerljiva predviđanja. Znanstvenici polaze od dobro uspostavljenog kozmološkog stanja poznatog kao de Sitterov prostorvremenski geometrijski model svemira u kojem dominira energija vakuuma i koji se ubrzano širi, poput balona koji se na svakoj točki sve brže napuhuje.

Njihov model ne oslanja se na hipotetska polja ili čestice poput takozvanog "inflatonskog" polja. Umjesto toga, sugerira da su prirodne kvantne oscilacije samog prostorvremena – u obliku kvantnih gravitacijskih valova (ili "gravitona") – bile dovoljne da pokrenu sićušne fluktuacije gustoće iz kojih su se kasnije razvile galaksije, zvijezde i planeti. Ovi gravitacijski valovi evoluiraju na nelinearan način, što znači da međusobno djeluju i s vremenom stvaraju složenost, što dovodi do predviđanja koja se mogu testirati.

Potvrda kroz buduća promatranja

"Razumijevanje podrijetla svemira nije samo filozofska potraga – pomaže nam odgovoriti na temeljna pitanja o tome tko smo i odakle sve dolazi", navode autori novobjavljene teorije. "Ovaj novi prijedlog nudi jednostavan, ali moćan okvir. Donosi jasna predviđanja koja se mogu potvrditi ili opovrgnuti budućim promatranjima, poput mjerenja amplitude primordijalnih gravitacijskih valova i statističkih studija kozmičke strukture."

Zaključili su da njihov rad pokazuje kako za objašnjenje nastanka svemira kakvog poznajemo nisu potrebni spekulativni sastojci, već samo duboko razumijevanje gravitacije i kvantne fizike. Autori se nadaju da bi ovaj model mogao označiti novo poglavlje u načinu na koji razmišljamo o rođenju svemira, a znanstvena zajednica sada ima priliku analizirati i usporediti njegova predviđanja s podacima iz postojećih i budućih eksperimenata na Zemlji i u svemiru.