Ako sa zrodili galaxie? Vedci prišli s novou teóriou, ktoré zásadne zmení vnímanie vesmíru

V nasledujúcom článku boli použité materiály TASR.

Vedci zo Španielska a Talianska predstavili novú teóriu, ktorá by mohla zmeniť naše chápanie toho, ako vznikli prvé galaxie. Podľa ich štúdie, zverejnenej na portáli arXiv, zhluky hmoty, ktoré neskôr vytvorili galaxie, nemuseli byť spôsobené rozpínaním vesmíru – infláciou ako sa doteraz predpokladalo, ale mohli ich vytvoriť gravitačné vlny.

Klasická teória hovorí, že vesmír na svojom počiatku prešiel obdobím extrémneho a veľmi rýchleho rozpínania, známym ako inflácia vesmíru. Tento proces údajne nastal len zlomok sekundy po veľkom tresku, keď vesmír náhle zväčšil svoju veľkosť až 1060-násobne.

Malé kvantové fluktuácie v časopriestore sa počas inflácie “natiahli” a rozšírili, čím sa položili základy štruktúry, z ktorej v priebehu miliárd rokov vznikli hviezdy, galaxie a kozmická sieť – spletitý útvar pozostávajúci z galaxií a temnej hmoty, ktorý dnes pretkáva vesmír.

Inflácie vesmíru

Hoci táto teória dokáže vysvetliť veľkú časť kozmického rozvoja, stále v nej zostáva množstvo otáznikov. Vedci doposiaľ nevedia, čo infláciu spôsobilo, prečo k nej došlo ani či sa vôbec stala, pretože na jej priame potvrdenie zatiaľ chýbajú presvedčivé dôkazy.

V novej štúdii autori navrhujú alternatívu. Možnosť, že za vznikom zhlukov hmoty sú gravitačné vlny, ktoré môžeme opísať ako zvlnenia v časopriestore spôsobené pohybom masívnych objektov. Podľa novej teórie mohli uvoľniť z kvantovej peny v počiatočných momentoch existencie vesmíru.

Kvantová pena je hypotetický stav časopriestoru v ranom vesmíre, kde všetko bolo vysoko chaotické a energie sa neustále menili. Gravitačné vlny sa podľa vedcov rozširovali a postupne vytvárali vzory v časopriestore, ktoré ovplyvnili vznik prvých štruktúr vo vesmíre.

Galaxia Centaurus A v celej svojej kráse. CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA

Alternatívna odpoveď

„Náš model predpokladá, že gravitačné vlny mohli vytvoriť podmienky pre vznik zhlukov hmoty, čím sa stal proces ich formovania nezávislý od klasickej inflácie,“ uviedli autori štúdie.

Vedci použili matematický model, aby lepšie pochopili tento alternatívny proces. Tvrdia, že gravitačné vlny mohli vzniknúť z fluktuácií vákua v špeciálnom de Sitterovom časopriestore (model rozpínajúceho sa vesmíru bez galaxií alebo hmoty). Počas tohto procesu sa gravitačné vlny neustále rozširovali a zosilňovali, až dosiahli podmienky, v ktorých malé skalárne fluktuácie prerástli samotné gravitačné vlny.