Nessuna inflazione se il cosmo rimbalza

univoidIl nostro universo nasce dalle ceneri di un cosmo morente, grazie ad una spinta ottenuta da una forza sconosciuta. Questo dice un modello che supporta l’idea di un universo nato senza bang, ma con un rimbalzo. Inoltre la teoria escluderebbe la nozione di un cosmo primordiale che si espande in un periodo di inflazione. La primissima luce emessa nell’universo, la radiazione cosmica di fondo (CMB), risale a circa 380000 anni dopo la nostra nascita cosmica. Stranamente è piuttosto uniforme ovunque osserviamo. Questo non corrisponderebbe ad un universo cresciuto lentamente dopo un singolo evento. Regioni lontane del cielo dovrebbero essersi sviluppate in modo molto diverso, perché non erano in contatto tra loro. La spiegazione più accettata dice che l’universo sia passato in un periodo di rapida espansione nei primi attimi seguenti al big bang. Questa inflazione causerebbe uniformità cosmica, perchè punti che oggi sembrano simili, sarebbero stati in contatto inizialmente, prima di essere improvvisamente separati. Le fluttuazioni quantistiche nel cosmo primordiale, avrebbero seminato strutture in larga scala, come le galassie (vedi images/archive/2940/29402901.jpg)

Nonostante la sua popolarità, l’inflazione ha alcune falle (big-bang-no-boom-did-planck-pop-inflations-bubble.html). Una di queste è che nessuno sa cos’abbia causato l’inflazione. Alcune versioni della teoria, predicono aree che si espandono a velocità diversa, creando infiniti universi-bolla assieme al nostro. L’inflazione è più una spiegazione che un modello predittivo del nostro universo, dice Paul Steinhardt della Princeton University. Da circa un decennio, assieme ai suoi colleghi, Paul ha sostenuto l’universo ciclico come alternativa. Nella loro teoria, un universo precedente è entrato in fase di contrazione lenta, comprimendo lo spazio-tempo. Quindi qualcosa ha invertito il processo e si è espanso nuovamente creando il nostro universo.

La compressione spiega l’uniformità cosmica senza necessità di inflazione, perchè le alte pressioni durante la contrazione appianerebbero la maggior parte delle rughe. Tuttavia, le fluttuazioni quantistiche deriverebbero dal precedente universo e fornirebbero i semi delle strutture in larga scala. Studi precedenti hanno mostrato che questi scenari “prima” e “dopo”, funzionano matematicamente. Nessuno però era certo di cosa accada durante il rimbalzo. Alcuni modelli richiedono che l’universo si comprima in una singolarità, prima di rimbalzare e ci servirebbe qualcosa che non abbiamo, una completa teoria della gravità quantistica, per descriverlo.

Ora Steinhardt e colleghi hanno costruito un modello in cui, prima che l’universo possa collassare in un punto, un campo sconosciuto con pressione negativa riporta il tutto in espansione. Il team ha usato un campo “fantasma”, irrealistico fisicamente, ma matematicamente semplice e con una energia cinetica negativa. “Programmare una fonte di energia più realistica non cambierebbe il risultato, ma richiederebbe equazioni più complesse che rallenterebbero la simulazione”, dice Steinhardt. Il campo fantasma è abbastanza debole da poter essere ignorato, ma non durante il rimbalzo, quando l’universo è molto piccolo e denso. Usando le equazioni fantasma, strumenti computazionali che descrivono lo spazio-tempo nella relatività generale, mostrano che piccole fluttuazioni dall’universo morente, possono in effetti essere trasportate nel cosmo rinato Physical Review D

“Il documento di Paul mostra che le cose vanno meravigliosamente”, dice Burt Ovrut della University of Pennsylvania in Filadelfia. “Significa che queste alternative all’inflazione sono vive e in salute”. Steinhardt ammette che questo modello del rimbalzo ha i suoi demoni, uno di questi è che il campo fantasma è un rimpiazzo, la vera natura di quello che ci ha dato la spinta è misteriosa quanto la fonte dell’inflazione. Ulteriori dettagli della mappa della radiazione cosmica CMB, ottenuti dal satellite Planck dell’ESA, potrebbero aiutare a determinare quale modello sia vincente. Per esempio, solo la rapida forza dell’inflazione potrebbe aver prodotto increspature nello spazio-tempo dette onde gravitazionali primordiali e le stiamo cercando nella CMB.

Lisa Grossman

Tradotto da Richard per Altrogiornale.org

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Nessuna inflazione se il cosmo rimbalza ultima modifica: 2013-10-25T09:39:00+00:00 da Richard
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Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)