Kosmische inflatie Theorie bevestigd? V & A met Robert Wilson, Co-Discoverer van Big Bang Echo

Wetenschappers hebben vandaag (17 maart) aangekondigd dat ze waarschijnlijk het langverwachte rokende pistool hebben gevonden voor de theorie van de kosmische inflatie, wat suggereert dat het universum inderdaad na vele jaren de snelheid van het licht juist na de oerknal heeft uitgebreid.

Net zoals de inflatietheorie voorspelt, ontdekten onderzoekers bewijzen van zwaartekrachtgolven in de kosmische achtergrondstraling van de microgolven (CMB), het oude licht dat pas na 380.000 jaar na de oerknal het universum begon te verzadigen. (Vóór die tijd was de kosmos te warm en ondoorzichtig voor fotonen om vrij te reizen.)

De ontdekking van de CMB, gemaakt in 1964 door de Amerikaanse radioastronomen Robert Wilson en Arno Penzias, plaatste de Big Bang-theorie op een vaste ondergrond en verhef het boven rivaliserende verklaringen van de oorsprong van het universum, zoals de 'steady state'-gedachte. Het won ook Wilson en Penzias de Nobelprijs van 1978 in de natuurkunde. (Het duo deelde de prijs met Sovjetwetenschapper Pjotr ​​Kapitsa.) [Kosmische inflatie en zwaartekrachtgolven: volledige dekking]

ProfoundSpace.org heeft onlangs kennis gemaakt met Wilson om te praten over het grote nieuws van vandaag, de oerknal en hoe het voelde om de CMB een halve eeuw geleden te spotten:

ProfoundSpace.org: Dus astronomen hebben blijkbaar de handtekening gevonden van oerkrachtzwaartekrachtgolven in de CMB, die de theorie van de inflatie vrijwel zou bevestigen. Wat is jouw reactie?

Wilson: Wel, het is verbazingwekkend voor mij dat mensen iets kunnen uitgraven dat een tiende is van een deel per miljoen van de kosmische achtergrond, vooral gezien veel voorgrond die in de weg zou kunnen zitten.

En ik denk dat mijn echte gedachte is hoeveel er is voortgekomen uit wat kan worden gezien in de kosmische achtergrondstraling. De echte handtekening die we zagen was dat het absoluut constant was, en nu bleken de kleine variaties erin een schat aan informatie te bevatten. [Cosmic Microwave Background: Big Bang Relic Explained (Infographic)]

Dus toen je de CMB voor het eerst ontdekte in 1964, had je je niet kunnen voorstellen dat wetenschappers er zoveel informatie uit zouden kunnen graven?

Nee, dat hadden we toen niet. Het kwam pas langzaam uit de tijd. En het andere wat me op dit punt opvalt, is dat - ik geloof dat het 1980 was, toen Alan Guth inflatie voorstelde, met alle vlakheid en homogeniteit en wat dan ook, isotropie. En terwijl er dingen zijn gegaan, zijn de voorspellingen van inflatie een voor een gevonden. Ik denk dat dit de laatste grote is.

Het lijkt erop dat wetenschappers een redelijk goed beeld krijgen van wat er feitelijk gebeurde rond de tijd van de geboorte van het universum, 13,8 miljard jaar geleden. Dat is geweldig als je erover nadenkt.

Het is geweldig. Ik denk dat je niet kunt uitsluiten dat een andere theorie komt die het net zo goed of beter doet, maar het is gewoon verbazingwekkend dat de inflatie net zo goed heeft gewerkt.

De nieuwe ontdekking, als die standhoudt, bevestigt niet alleen dat inflatie heeft plaatsgevonden - het vertelt ons ook enkele details van het proces, toch?

Rechts. In feite zijn er meer parameters voor de inflatie dan ik misschien zou willen. En ook, zeker, zowel de BICEP [Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization] -groep [die de ontdekking vandaag aankondigde], die tot betere instrumentatie overgaat, en andere groepen zullen dit bevestigen en verbeteren. Dat zal waarschijnlijk sommige van de parameters verfijnen, die helpen bij het definiëren van donkere energie en wat dan ook.

Dus wat is de volgende grote grens? Wat kunnen we nog meer uit de CMB halen en waar zullen mensen nu naar op zoek zijn?

Ik herinner me de namen van de parameters niet, maar er is een parameter van donkere energie die het kan scheiden van de kosmologische constante van Einstein. Op dit punt lijkt het vrij dicht bij wat de kosmologische constante zou voorspellen.

En ik vermoed dat de meeste andere parameters van het universum zoveel beter zijn dan ik ooit had verwacht dat ik niet op zoek ben naar, naar ik aanneem, verbeteringen in de Hubble-constante om nog veel meer verschil te maken. [De Big Bang to Now in 10 eenvoudige stappen]

We zijn nu 50 jaar verder dan de ontdekking van de CMB. Hoe voelt het om terug te kijken op de vondst en na te denken over hoeveel het heeft bijgedragen aan ons begrip van het universum?

Het is prachtig om de gelegenheid te hebben gehad om dat te doen, en in de kosmologie en radio-astronomie te zijn terechtgekomen op een punt waar kosmologie hoe dan ook geen erg interessante wetenschap was. Er waren slechts een paar parameters, en ze waren helemaal niet bekend. En om dit allemaal te laten evolueren naar wat mensen, denk ik, 'precisiekosmologie' noemen - het is gewoon geweldig.

Ik had dit nooit verwacht. En ik voel me enorm gelukkig dat ik bij Bell Labs kon werken en hun technologie voor astronomie kon gebruiken, en dat het zo belangrijk bleek te zijn.

Wist je op dat moment waar je aan toe was? Was er een grote 'a-ha!' moment dat je je realiseerde dat je iets monumentaals had ontdekt, of kwam het langzaam naar je toe?

Ik zou zeggen dat het langzaam tot ons doordrong. Ik denk dat geen van beiden deze kosmologie te serieus heeft genomen om mee te beginnen. In feite wilden we het open laten voor de steady-state mensen om iets voor te stellen om dit uit te leggen. Maar duidelijk is dat niet gebeurd - hoewel ik denk dat Fred Hoyle naar zijn graf ging, denkend dat een stabiele toestand kan worden gered.

In het begin waren we heel blij dat we een verklaring hadden voor wat er aan de hand was. Drie graden van de 300 graden om ons heen - het lijkt niet veel, maar het was een serieuze afwijking van wat we konden verklaren. Het was zeker leuk om wat uitleg te hebben.

Ik vermoed dat toen Walter Sullivan het stuk in de New York Times schreef op 21 mei 1965, een soort van het breken van het verhaal, ik begon te denken: "Wel, misschien nemen mensen dit kosmologische ding serieus."

Maar het was slechts langzaam in de loop van de jaren dat mensen dingen voorstelden die je in de achtergrondstraling zou kunnen tegenkomen.In het begin was er weinig meer dan alleen de uitbreiding daar; het idee van al deze informatie die eruit voortkwam, was een soort van een combinatie van de technologie die beter werd, zodat metingen beter konden zijn, en theoretici die meewerkten en nieuwe dingen voorspelden.