Fisikawan Sean Carroll memberikan pidato yang luar biasa pada pertemuan American Astronomical Society Juni 2008 tentang "penelitian spekulatif" tentang apa yang mungkin bisa ada sebelum The Big Bang. (Inilah artikel tentang pembicaraan Carroll.) Tapi sekarang Carroll dan beberapa rekannya telah melakukan lebih dari sekedar berspekulasi tentang apa yang mungkin terjadi sebelum awal Semesta kita. Carroll, bersama dengan profesor Caltech Marc Kamionkowski dan mahasiswa pascasarjana Adrienne Erickcek telah menciptakan model matematika untuk menjelaskan anomali di alam semesta awal, dan juga dapat menjelaskan apa yang ada sebelum Big Bang. "Tidak lagi benar-benar gila untuk bertanya apa yang terjadi sebelum Big Bang," kata Kamionkowski.
Teori inflasi, pertama kali diajukan pada 1980, menyatakan bahwa ruang meluas secara eksponensial dalam sekejap setelah Big Bang. "Inflasi memulai alam semesta dengan batu tulis kosong," jelas Erickcek. Masalah dengan inflasi, bagaimanapun, adalah bahwa ia memprediksi alam semesta dimulai secara seragam.
Tetapi pengukuran dari Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) menunjukkan bahwa fluktuasi Cosmic Microwave Background (CMB) - radiasi elektromagnetik yang merembes ke alam semesta 400.000 tahun setelah Big Bang - sekitar 10% lebih kuat di satu sisi langit daripada di yang lain.
"Ini anomali bersertifikat," komentar Kamionkowski. "Tapi karena inflasi tampaknya bekerja sangat baik dengan yang lainnya, tampaknya terlalu dini untuk membuang teorinya." Sebaliknya, tim bekerja dengan teori dalam matematika mereka mengatasi asimetri, karena satu penjelasan untuk "alam semesta berat di satu sisi" ini akan terjadi jika fluktuasi ini mewakili struktur yang tersisa dari sesuatu yang menghasilkan alam semesta kita.
Mereka mulai dengan menguji apakah nilai bidang energi tunggal yang dianggap telah mendorong inflasi, yang disebut inflaton, berbeda di satu sisi alam semesta daripada yang lain. Itu tidak berhasil - mereka menemukan bahwa jika mereka mengubah nilai rata-rata inflaton, maka suhu rata-rata dan amplitudo variasi energi di ruang angkasa juga berubah. Jadi mereka menjelajahi medan energi kedua, yang disebut curvaton, yang sebelumnya telah diusulkan untuk memunculkan fluktuasi yang diamati dalam CMB. Mereka memperkenalkan gangguan pada bidang lengkungan yang ternyata hanya mempengaruhi bagaimana suhu bervariasi dari titik ke titik melalui ruang, sambil mempertahankan nilai rata-rata.
Model baru memprediksi lebih dingin daripada hot spot di CMB, kata Kamionkowski. Erickcek menambahkan bahwa prediksi ini akan diuji oleh satelit Planck, sebuah misi internasional yang dipimpin oleh Badan Antariksa Eropa dengan kontribusi signifikan dari NASA, yang dijadwalkan diluncurkan pada April 2009.
Untuk Erickcek, temuan tim memegang kunci untuk memahami lebih lanjut tentang inflasi. "Inflasi adalah deskripsi tentang bagaimana alam semesta berkembang," tambahnya. “Prediksinya telah diverifikasi, tetapi apa yang mendorongnya dan berapa lama itu bertahan? Ini adalah cara untuk melihat apa yang terjadi selama inflasi, yang memiliki banyak kekosongan yang menunggu untuk diisi. "
Tetapi gangguan yang diperkenalkan oleh para peneliti mungkin juga menawarkan pandangan pertama pada apa yang terjadi sebelum Big Bang, karena itu bisa menjadi jejak yang diwarisi dari waktu sebelum inflasi. “Semua hal itu disembunyikan oleh kerudung, secara pengamatan,” kata Kamionkowski. "Jika model kita bertahan, kita mungkin memiliki kesempatan untuk melihat di balik tabir ini."
Sumber: Caltech
