Naukowcy przedstawili nowatorską hipotezę, która może zrewolucjonizować nasze rozumienie początków kosmosu. Zamiast tradycyjnego modelu inflacji kosmologicznej, opierającego się na istnieniu niepotwierdzonych cząstek zwanych inflatonami, nowa teoria wskazuje na fale grawitacyjne jako kluczowy czynnik odpowiedzialny za formowanie się materii i struktur kosmicznych. Ta koncepcja, opublikowana w czasopiśmie Physical Review Research, sugeruje, że naturalne fluktuacje czasoprzestrzeni – fale grawitacyjne – mogły być siłą napędową, która doprowadziła do powstania gwiazd, galaktyk i planet.
Przez dekady dominującym wyjaśnieniem jednolitości obserwowanego Wszechświata był model inflacji kosmologicznej. Jednakże, model ten charakteryzuje się dużą liczbą parametrów, co utrudnia jego weryfikację. Nowa propozycja, rozwijana przez zespół badaczy pod kierownictwem Raúla Jiméneza z Uniwersytetu w Barcelonie, eliminuje potrzebę wprowadzania hipotetycznych pól inflatonowych. Zamiast tego opiera się na mechanizmach wynikających z ogólnej teorii względności Einsteina i mechaniki kwantowej. Teoria ta wykorzystuje model przestrzeni de Sittera, zgodny z obserwowanym rozszerzaniem się Wszechświata, gdzie kwantowe fluktuacje czasoprzestrzeni – fale grawitacyjne – mogą generować subtelne różnice w gęstości materii, które stały się zalążkami pierwszych struktur kosmicznych.
Fale grawitacyjne, przewidziane przez Alberta Einsteina ponad sto lat temu, zostały po raz pierwszy bezpośrednio zaobserwowane w 2015 roku dzięki detektorom LIGO. To odkrycie otworzyło nowy rozdział w astronomii, umożliwiając badanie ekstremalnych zjawisk kosmicznych. Nowa teoria podkreśla, że fale grawitacyjne, zazwyczaj kojarzone ze zderzeniami masywnych obiektów, mogły odgrywać fundamentalną rolę już w pierwszych chwilach istnienia Wszechświata. Potwierdzenie tej hipotezy będzie możliwe dzięki dalszym obserwacjom astronomicznym, w tym analizie wielkoskalowej struktury Wszechświata i pomiarom pierwotnych fal grawitacyjnych.
Warto zaznaczyć, że w marcu 2025 roku międzynarodowa grupa fizyków ogłosiła potencjalne zaobserwowanie "grawitacyjnej pamięci" – śladu pozostawionego przez fale grawitacyjne, który może być wykryty w kosmicznym promieniowaniu tła. To odkrycie dodatkowo wzmacnia znaczenie fal grawitacyjnych w naszym rozumieniu początków kosmosu. Badania z 2024 roku sugerują również, że proste formy materii mogły tworzyć wykrywalne tło fal grawitacyjnych wkrótce po Wielkim Wybuchu, analizując ultralekką materię skalarną. Ta nowa perspektywa, choć wciąż na etapie badań, otwiera fascynujące możliwości dla kosmologii, zbliżając naukowców do pełniejszego i bardziej spójnego opisu ewolucji Wszechświata od jego narodzin.