O nouă teorie despre începutul Universului pune în prim-plan undele gravitaționale și ar putea răsturna vechile explicații
Un grup de patru cercetători propune un model care încearcă să explice începuturile Universului fără a apela la particula ipotetică numită „inflaton”, esențială în scenariile clasice ale inflației cosmice. Studiul, publicat în iulie 2025 în revista societății americane de fizică (Physical Review), avansează ideea că undele gravitaționale — mici riduri în țesătura spațiu-timpului — pot genera în mod natural fluctuațiile de densitate din care s-au format ulterior stelele și galaxiile. Pe scurt, autorii susțin că „inflația fără inflaton” este posibilă și compatibilă cu observațiile astronomice, oferind totodată o tranziție firească de la expansiunea foarte rapidă la Universul „umplut” de radiație din primele sale epoci.
În centrul lucrării stă o promisiune metodologică: simplitate și mai puțină arbitraritate. „Prea multă flexibilitate poate fi problematică, pentru că nu mai știi dacă un model chiar prezice ceva sau doar se mulează a posteriori pe date”, spune Daniele Bertacca (Universitatea din Padova), care subliniază că eleganța, lipsa parametrilor liberi și absența unui inflaton ipotetic sunt punctele tari ale noii propuneri. Coordonatorul echipei, Raúl Jiménez (Universitatea din Barcelona), arată că teoria pleacă dintr-o înțelegere riguroasă a gravitației și fizicii cuantice și oferă un cadru „minimalist și clar” pentru teste ulterioare.
Ce aduce nou modelul „inflație fără inflaton”
Teoria pornește de la fizica cuantică, nu de la un câmp scalar adăugat special pentru a declanșa inflația. Autorii arată că undele gravitaționale din Universul foarte timpuriu pot produce, ca efect de ordin secund, fluctuații de densitate care ajung să domine și să „deseneze” arhitectura cosmică: din ele se nasc, la distanță de timp, galaxiile și stelele pe care le observăm. Calculul lor indică faptul că acest mecanism poate reproduce statistica fluctuațiilor măsurate și spectrul structurii la scară largă, fără a introduce particule sau câmpuri ipotetice suplimentare, scrie revista Physical Review Journal.
Un alt element este modul în care modelul tratează sfârșitul inflației. În loc de un „buton” extern, autorii discută o instabilitate intrinsecă a Universului timpuriu care ar putea oferi o cale naturală de încheiere a expansiunii accelerate și de trecere la un cosmos dominat de radiație. În același context, lucrarea menționează o posibilă reevaluare a cronologiei foarte timpurii a Universului (inclusiv scenarii în care ar rezulta vârste efective mai mari decât cele presupuse de modelele standard), punct care rămâne însă de verificat independent. Esențial aici: nicio afirmație nu este prezentată drept adevăr stabilit, ci drept consecințe ce trebuie puse la încercare observațional.
Cum se testează: de la unde gravitaționale la hărți ale cerului
Cercetătorii mizează pe două direcții majore de verificare. Prima privește semnăturile undelor gravitaționale primordiale — acele vibrații antice ale spațiu-timpului care ar putea lăsa urme în polarizarea radiației cosmice de fond sau în distribuția materiei la scară mare. Dacă aceste urme se potrivesc cu predicțiile modelului, argumentul „fără inflaton” câștigă credibilitate. A doua direcție urmărește felul în care fluctuațiile generate de undele gravitaționale „cresc” în timp și conduc la structurile observate; aici intră în joc sondaje cosmologice de ultimă generație, capabile să compare fin predicțiile statistice cu datele reale.
Atât Jiménez, cât și Bertacca accentuează că modelul este util mai ales pentru că produce predicții testabile, nu pentru că „sună frumos”. În cuvintele lui Bertacca, valoarea vine din posibilitatea de a confrunta ipoteza cu măsurători actuale și viitoare, de la experimente la sol până la misiuni spațiale. Dacă rezultatele vor fi favorabile, ar putea însemna o rescriere semnificativă a manualului despre primele fracțiuni de secundă ale cosmologiei; dacă nu, modelul va oferi totuși constrângeri valoroase asupra rolului undelor gravitaționale în nașterea structurii cosmice.
De ce contează pentru „povestea” Universului
Teoria inflației a rezolvat elegant, timp de decenii, probleme-cheie precum omogenitatea și geometria aproape plată a Universului, notează Space.com. Punctul sensibil a fost însă mereu mecanismul: ce anume pornește inflația și cum se oprește ea? Modelul cu unde gravitaționale propune o cale în care aceste întrebări nu mai depind de o particulă nedetectată, ci de proprietăți ale gravitației și ale fluctuațiilor cuantice însele. Din această perspectivă, noutatea nu este doar conceptuală, ci și metodologică: mai puține ipoteze ad hoc și un aparat teoretic mai „strâns”.
Rămâne, desigur, proba realității. Autorii insistă că noua schemă nu „înlocuiește” de pe o zi pe alta teoriile acceptate, ci propune o alternativă ce trebuie supusă acelorași standarde dure de verificare. Dacă datele viitoare vor susține semnăturile anticipate, am putea vorbi despre o schimbare de paradigmă. Dacă nu, lecțiile extrase vor rafina oricum modul în care înțelegem rolul undelor gravitaționale în primele clipe ale cosmosului. În ambele scenarii, câștigă știința: ipotezele clare, fără parametri liberi superfluui, se verifică sau se abandonează în favoarea unor explicații mai bune.