AD Orion

Astronomsko društvo Orion

Misteriozne svijetle mrlje mogle bi biti prvi pogled na drugi svemir

Svjetlost koja dolazi od vodika stvorenog nedugo nakon velikog prask, ostavila je neke neobjašnjive svijetle mrlje u prostoru. Jesu li to dokazi o drugom svemiru?

Podaci sa PLANCK teleskopa Evropske svemirske agencije mogli bi nam dati prvi uvid u drugi svemir, s različitom fizikom, koji se sudara sa našim. To je uslovni zaključak analize koju je sproveo Ranga-Ram Chary, istraživač Planckovog američkog centra u Kaliforniji. Naoružan Planckovom kartom kosmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja (CMB) – svjetlošću koja je preostala iz stanja „vruće supe“ u ranom svemiru – on je otkrio sablasni sjaj koji bi mogao biti uzrokovan materijom iz susjednog svemira koja curi u naš svemir.

Ova vrsta sudara trebala bi biti moguća i u skladu sa savremenim kosmološkim teorijama koje nam sugerišu da je naš svemir samo jedan mjehur među beskonačno drugih svemira. Takav Multiverzum može biti posljedica kosmičke inflacije koja je široko prihvaćena ideja da se rani svemir proširio eksponencijalno u djeliću sekunde nakon Velikog praska.

Kad jednom počne, inflacija nikad dosta prestaje, tako da mnoštvo svemira postaje gotovo neizbježno. “Rekao bih da će većina verzija inflacije u stvari dovesti do vječne inflacije, proizvodeći niz džepnih svemira”, kaže Alan Guth od Massachusetts Institute of Technology, koji je arhitekt teorije inflacije. Energija skrivena u praznom prostoru pogoni inflaciju, a iznos se može razlikovati od mjesta do mjesta, tako dae se neki mjehurići na kraju smiriti i zaustaviti će se širenje sa takvim ogromnim tempom. No, mjesta gdje se ti napuhani svemiri sudaraju, mogu da se detektiraju.

Kao muzičke kompozicije na istu temu, svaki univerzum proizveden na ovaj način će vjerojatno imati vlastitu fiziku. Materija u nekim mjehurićima bi se razletjela u roku 10-40 sekundi nakon njenog stvaranja. Drugi će biti pun čestica i i fiziokalnih zakona sličnih našima, ili čak identičnih našima. U Multiverzumu vječne inflacije, sve što se moglo dogoditi to se dogodilo i vjerojatno će se dogoditi opet.To bi moglo objasniti zašto izgleda da su fizičke konstante našeg svemira tako izvrsno podešene kako bi se omogućilo da postoje galaksije, zvijezde, planete i život. Nažalost, ako drugi mjehurići (svemiri) zaista postoje, nama je nemoguće da ih direktno uočimo.

Problemi sa mjehurićima

Paralel universeMeđutim, ako su dva mjehurića stvorena dovoljno blizu jedan drugom da se dotaknu prije nego što ih širenje gurne jednog od drugoga zauvijek, oni mogu ostaviti otisak jedan na drugoga. “Mora vam se posrećiti”, kaže Johnson. “Ako su dva mjehurića počela dovoljno blizu jedan drugome da se dotaknu, oni mogu ostaviti otisak jedan na drugoga”

2007. godine, Johnson i njegov kolega su predložili da se ovi sukobljeni mjehurići mogu pojaviti kao ovalne „modrice“ na CMB. Oni su tragali za kosmičkim „plesnim partnerima“ koji su ličili na naš vlastiti svemir. Tako bi se sudar manifestirao kao svijetli, topli prsten fotona.

Do 2011. godine, oni su bili u mogućnosti da ih traže u podacima iz NASA WMAP sonde, preteče „PLANCKA“. Ali, ostali su praznih ruku. Sada Chary misli da je možda uočio drukčiji potpis sudara sa stranim svemirom. “Postoje dva pristupa u potrazi za različite klase džepnih svemira”, kaže Johnson. “Neki love lavove, a mi lovimo polarne medvjede.”
Umjesto da gleda na sam CMB,
Chary oduzima model CMB od Planckove slike cijelog neba. Zatim uzima sve ono što je preostalo: zvijezde, plin i prašinu.

Uz naš „ostrugani“ svemir ništa ne bi trebalo ostati osim šuma. No, u određenom frekvencijskom području, razasute mrlje na nebu trebale bi izgledati daleko svjetlije nego što bi se očekivalo. Ako se provjere, te anomalije bi mogle biti uzrokovane kosmičkim udaracima: naš svemir se sudara s drugim dijelom Multiverzuma

Ove „zakrpe“ izgledaju kao da dolaze iz ere nekoliko stotina hiljada godina nakon Velikog praska kada su se elektroni i protoni prvi put udružili kako bi stvorili vodik, koji emitira svjetlost u ograničenom rasponu boja. Možemo vidjeti znakove tog doba, koje se naziva rekombinacija, u svjetlosti tog ranog vodika. Izučavanje svjetlosti rekombinacije može biti jedinstven potpis materije u našem svemiru i potencijalno bi mogli razlikovati znakove koji nisu iz našeg svemira. Ovaj signal je jedan od otisaka prstiju našeg vlastitog svemira“, kaže Jens Chluba sa Univerziteta u Cambridgeu. Drugi svemiri trebaju ostaviti drugačiji trag.”

Budući da je ova svjetlost prigušena sjajem kosmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja, rekombinacija bi trebala biti teška za detekciju čak i „PLANCKU“. No, Charyjeva analiza je pokazala mrlje koje su 4500 puta sjajnija nego što teorija predviđa. Jedno uzbudljivo objašnjenje za to je da višak protona i elektrona ili nešto slično njima, čini svjetlost iz rekombinacije puno sjajnijom. Charyjeve zakrpe zahtijevaju da svemir na drugom kraju sudara ima otprilike 1000 puta više takvih čestica nego naš. Objašnjenje signala koje je Chary pronašao kod kosmološke rekombinacije zračenja, zahtjeva veliko povećanje u broju ostalih čestica u odnosu na fotone“, kaže Chluba. U području alternativnih svemira, to je sasvim moguće.”

U 2014. godini, tim naučnika je pomoću BICEP2 teleskopa na Južnom polu objavio je otkriće još jednog tihog signala sa kosmološkim implikacijama. Spirale polariziranog svjetla, uočene u kosmičkoj pozadini, dali su više dokaza za ideju inflacije i pomogle nam da shvatimo kako se inflacija dogodila. No, ispostavilo se da je signal došao iz zrnaca prašine unutar naše galaksije. David Spergel, koji je odigrao veliku ulogu u razjašnjavanju BICEP2 nalaza, misli da prašina može ponovno biti objašnjenje za zamućenje koje izaziva ove mrlje.

“Pretpostavljam da će to biti vrijedan doprinos za alternativne mogućnosti”, kaže on. “Svojstva galaktičke prašine su složenija nego što smo mislili, i mislim da je to uvjerljivije objašnjenje.”

Joseph Silk sa Univerziteta Johns Hopkins u Baltimoreu, Maryland, je još pesimističniji, nazvavši tvrdnje o alternativnom svemiru “posve nevjerovatnim”. Dok on misli da je objavljeni papir dobra analiza anomalija u Planckovim podacima, Silk također smatra da se nešto dobija na putu. “Moje mišljenje je da je pojava gotovo sigurno zbog pozadine”, kaže on.
Chary priznaje da je njegova ideja uslovna koliko i uzbudljiva. “Neobične tvrdnje poput ove kojima se pokušava naći dokaz za alternativne svemire, zahtijevaju vrlo visok teret dokazivanja”, piše on.

Ako je prašina, Chary tvrdi da će to biti najhladniji prašina smo ikada vidjeli. To je vjerojatno nije šum zamaskiran kao signal. To bi mogao biti ugljen monoksid koji se kreće prema nama, ali mi to obično ne vidimo. To bi mogao biti daleki ugljik sa preslabom emisijom. “Siguran sam da je napravio sve napore kako bi se osiguralo da je analiza solidna“, kaže Chluba. Čak i tako, pozadina i slabo razumljivi oblici još uvijek bi mogli biti izvor signala. “To će biti važno za provođenje nezavisne analize i potvrđivanje njegovog otkrića“, kaže Chluba.

Osjetljiva rješenja

Jedna prepreka za provjeru ovih pretpostavki je da smo ograničeni samim podacima. Planck je hiper-osjetljiv na kosmičkom mikrovalnom pozadinskom zračenju, ali nije bio namijenjen za mjerenje spektralnih distorzija. Chary očekuje da Johnsonov tim također koristi Planck za potragu alternativnih svemira, nakon što se podaci trebaju objaviti u javnosti – ali su procije- nili da će PLANCK nove podatke učiniti samo dvostruko osjetljivijim na sudar mjehurova nego što je to bio WMAP.

Eksperiment koji bi mogao je na putu. Znanstvenici NASA-inog Goddard Space Flight Center planiraju lansirati PIXIE, Primordial Inflation Explorer, koji je planiran za financiranje na kraju 2016. godine. PIXIE – jevo spektralno razdvajanje moglo bi detektirati Charyjeve signale ako zaista postoje kaže Chluba. No, čak i ako ne postoje, rekonstrukcija kako se inflacija dogodila moglo bi dalje da nas vodi opet natrag Multiverzuma – i reći nam kakav sudar mjehirića trebamo tražiti.

Tačno „uštiman“ za život

Ako je naš svemir samo jedan od mnogih, to bi moglo objasniti činjenicu da je on tako precizno „naštiman“ da bi mi postojali.

Ako bi tamna energija, odbojna sila koja se krije u praznom prostoru i koja ubrzava širenje svemira, bila su samo malo jača, materija bi se raspala prije nego bi se galaksije ikad mogle formirati. Ako bi pak to bila privlačna sila umjesto odbojne, svemir bi se urušio sam u sebe.

U poređenju s onim što bismo mogli očekivati od kvantne teorije, tamna energija je za 120 redova veličine premalena. Do sada, nema uvjerljivog objašnjenja za taj raskorak. Ali ako Multiverzum postoji i tamna energija varira od mjehurića do mjehurića, ovo se onda ne može činiti čudno. To je zato što naš vlastiti svemir može biti drugačiji u odnosu na većinu mjehurića. U mnogim, tamna energija će biti suviše jaka da bi se galaksije, zvijezde i planete formirale, ali ne u svima. Puno njih bi imali slabije energije kakve mi posmatramo“, kaže fizičar Alan Guth sa MIT-a.

To nas još uvijek ostavlja da se borimo da objasnimo zašto je naš svemir je jedan od posebnih. Naš najbolji odgovor do sada kaže Guth je filozofska glavobolja: naš svemir mora biti poseban jer mi živimo u njemu. U oblasdtima gdje je tamna energija jača, zvijezde, planeti i život nikada se ne bi razvili. To bi moglo značiti život postoji samo u nekim dijelovima Multiverzuma, gdje bi neka svjesna bića vjerovala da je njihov svemir poseban.

MM

Updated: October 30, 2015 — 12:50 pm
Astronomsko društvo Orion © 2016 Frontier Theme