В соответствии с теорией Большого Взрыва, наша Вселенная возникла примерно 13,8 миллиардов лет назад в результате космического взрыва, когда материя и энергия начали распространяться во всех направлениях. Считается, что период космической инфляции соответствует крупномасштабной структуре Вселенной и объясняет, почему космос и микроволновое фоновое излучение в значительной степени однородные во всех направлениях. До сих пор не удалось получить доказательств, которые однозначно подтверждают гипотезу инфляции космоса, но благодаря последним исследованиям, ученые разработали способ протестировать одну из ключевых частей модели Большого Взрыва.
Теория космической инфляции утверждает, что 10(-36) секунд после Большого Взрыва, сингулярность, в которой была сосредоточена вся материя и энергия, начала расширяться. Считается, что эпоха космологической инфляции продолжалась до 10(-33) -10(-32) секунд после Большого Взрыва, после чего освободился темп расширения Вселенной. Согласно этой теории, начальная экспансия космоса была быстрее, чем скорость света.
Теория помогает объяснить, почему существуют почти одинаковые условия в отдаленных друг от друга регионах Вселенной. Космос происходит от крошечного объема пространства, которое выросло до огромных размеров, больше чем мы в состоянии наблюдать. Этим объясняется, почему масштабная структура Вселенной практически монолитная и однородная.
Существуют также другие теории, объясняющие возникновение Вселенной, но до сих пор не хватало способности к фальсификации любой из них. Поэтому команда астрономов из гарвардского университета и центра астрофизики при институте в Кембридже разработали модель способную различать инфляции альтернативных сценариев.
Путем измерения сигналов, которые могут исходить из этих полей, космологи были бы в состоянии сказать, были ли какие-либо изменения в плотности во время фазы сжатия или расширения ранней Вселенной. Это позволит исключить альтернативы для теории космической инфляции.
Пертурбации были бы источником всех изменений плотности, наблюдаемых астрономами во вселенной. То, каким образом эти варианты были сформированы, можно определить, наблюдая за фоном Вселенной и в частности её расширением или сжатием.
Астрономы определили потенциальный сигнал, который можно было бы измерить с помощью имеющихся в настоящее время инструментов исследования, таких как космические обсерватории Планка, Sloan Digital Sky Survey, VLT Survey Telescope, или Dragonfly - Телескоп. В предыдущих исследованиях было высказано предположение, что изменения плотности исходной Вселенной можно обнаружить в поисках доказательств, которые являются корректурами для функции Гаусса при измерении физической величины - в данном случае микроволнового фонового излучения.
Возникновение Вселенной, вероятно, является одной из величайших загадок науки и космологии. Если, применяя вышеописанную методику можно будет исключить альтернативные теории, это приблизит нас на шаг к пониманию истоков времени, космоса и самой жизни.