Žijeme uvnitř mnohovesmíru s věčnou inflací? Kredit: jvrichardson / deviantart.

Když přimhouříme obě oči, tak náš vesmír už docela známe. Velký třesk, zřejmě nějaká inflace, temné časy, éra reionizace, vznik hvězd a galaxií. Co když ale náš vesmír není jediný? Tahle možnost stále visí ve vzduchu. Můžeme žít ve vesmíru, který je prostě jenom jednou velikou bublinou z mnoha. Soudobé kosmologické teorie opravdu uvažují o různých modelech mnohovesmírů.

Ranga-Ram Chary. Kredit: Caltech.

Mnohovesmír by mohl být například následkem kosmické inflace, která podle převládajícího pohledu na historii prvních okamžiků po Velkém třesku dramaticky nafoukla objem tehdejšího vesmíru. Jak prohlásil Alan Guth z MIT, jeden z architektů teorie kosmologické inflace, většina verzí této teorie ve skutečnosti vede k věčné inflaci, která se vlastně nikdy nezastaví. Taková inflace by prý měla vést k pučení nových a nových vesmírů a vznik mnohovesmíru by v takovém případě byl prakticky nevyhnutelný.

Jestli kosmologickou inflaci pohání energie ukrytá v prázdném prostoru, tak se její množství může lišit místo od místa. Někde může být inflace velmi líná a jinde zase může bouřit jako šílená a tvořit nové inflační vesmíry jako na běžícím pásu. Pokud jde o složení takových vesmírů, tak by to měly být variace na stále totéž téma. Každý z nich by ale měl mít svoji fyziku, která by rozhodla o jeho osudu. Některé z nich by byly nudné a prázdné, jiné by zase byly plné částic, jako je i ten náš. V mnohovesmíru věčné kosmické inflace by se mohlo stát snad úplně všechno.

Vesmír pohledem sondy Planck. Kredit: ESA / Planck Collaboration.

Zní to skvěle. Mnohovesmír přetékající rozmanitými vesmíry. Bylo to by fajn dozvědět se něco o těch jiných vesmírech nebo alespoň to, že vůbec existují. Podle Matthewa Johnsona z University v Yorku, sídlící v kanadském Torontu, se možná nikdy spolehlivě nedozvíme, jestli existují bubliny jiných vesmírů. Podle toho, co zatím víme, by byl přenos informace mezi takovými vesmíry nemožný. Johnson ale zároveň dodává, že se štěstím, bychom přece jenom nějaké stopy cizích vesmírů mohli nalézt. Kdyby nějaké bubliny inflačních vesmírů vznikly v těsné blízkosti, tak by se mohly na počátku své existence navzájem ovlivnit a zanechat o tom důkazy.

Model mnohovesmíru s věčnou inflací. Kredit: NewScientist.

Johnson a jeho kolega v roce 2007 navrhl, že by srážka sousedních bublin vesmírů mohla zanechat kruhové „modřiny“. V jejich představách by při takové vícevesmírné srážce vznikaly jasné a horké prstence fotonů a my bychom mohli najít jejich „otisky“. V roce 2011 měli možnost prohledat data sondy WMAP, která byla předchůdcem sondy Planck ve měření reliktního záření vesmíru. Nic takového ale nenašli.

Teď se píše rok 2015 a nedávno se objevila pozoruhodná, zatím odborným časopisem nepublikovaná studie, jejímž autorem je Ranga-Ram Chary z týmu zpracovávajícího data sondy Planck. Nehledal v reliktním záření, ale postupoval vlastně opačně. Velmi stručně řečeno, Chary vzal data kompletní oblohy sondy Planck a reliktní záření od něj odečetl. Pak odečetl i všechno ostatní. Hvězdy, mezihvězdný prach i plyn.

Když Chary odečetl celý vesmír, tak by nemělo z dat sondy Planck nemělo prakticky nic zůstat, jenom šum. Jenomže něco zůstalo. V jistém rozsahu frekvencí se objevily nápadně jasné oblasti, mnohem jasnější, než by měly. Podle Charyho by právě tohle mohly být hledané stopy po šťouchancích našeho vesmíru s těmi sousedními. Tohle záření by mohlo pocházet z éry rekombinace, kdy se cca 378 tisíc let po Velkém třesku elektricky nabité elektrony a protony poprvé spojily a vytvořily elektricky neutrální atomy vodíku.

Záření éry rekombinace by mělo být přehlušeno reliktním zářením a ani sonda Planck by ho neměla vidět. Jenže oblasti, které objevil Chary, jsou 4500krát jasnější, než by podle teoretických předpokladů měly být. Jedním z možných vysvětlení je, že se v těchto místech dostaly elektrony a protony do kontaktu s jiným vesmírem a to se pak projevilo na intenzitě záření při rekombinaci. Aby to fungovalo, tak by prý vesmír, s nímž se náš vesmír srazil, musel obsahovat asi tak tisíckrát víc částic, než ten náš. Jak k tomu ale dodává Jens Chluba z Univerzity v Cambridgi, v říši všemožných alternativních vesmírů mnohovesmíru to není nepředstavitelné.

Bylo by zvláštní, kdyby tak vyhraněný názor nenašel své odpůrce. David Spergel z Princetonu, který se významně podílel na vyvracení pozorování projektu BICEP2 z jižního pól, u podezřívá mezihvězdný prach a doporučuje věnovat velkou pozornost prozaičtějším vysvětlením. Joseph Silk z Univerzity Johnse Hopkinse v Baltimoru je ještě skeptičtější. Podle něj je to celé na vodě a Chary prý udělal dobrou analýzu anomálií v datech sondy Planck, nic víc.

Sám Chary přiznává, že jeho myšlenka je sice vzrušující, ale stejně tak je i nejistá. Podobně výstřední věci podle něj požadují pořádné důkazy a s tím nelze než souhlasit. Chary pracuje na tom, aby vyloučil víc obyčejná vysvětlení. Šum by to prý být určitě neměl. Kdyby šlo o prach, tak by to byl ten nejchladnější vesmírný prach, co jsme kdy viděli. Mohl by to snad být oxid uhelnatý, co by se pohyboval směrem k nám, to se ale ve vesmíru nevídá.

Problém je i s daty sondy Planck. Je skvělá na měření reliktního záření, na analýzy, jakou dělal Chary, jsou ale vhodná už méně. Pomoct by mohla plánovaná mise Primordial Inflation Explorer, čili PIXIE, centra NASA Goddard Space Flight Center. Pokud ji NASA v roce 2016 doopravdy začne financovat, tak by nám měla objasnit, nakolik je Charyho objev reálný. 


Literatura
NewScientist 28. 10. 2015, arXiv:1510.00126, Wikipedia (Inflation / cosmology, Recombination / cosmology).