Ricorda come una volta potresti prendere un libro sui primi tre minuti dopo il Big Bang ed essere stupito dal livello di dettaglio che l'osservazione e la teoria potrebbero fornire riguardo a quei primi momenti dell'universo. In questi giorni l'attenzione si concentra maggiormente su ciò che è accaduto tra 1 × 10-36 e 1 × 10-32 del primo secondo mentre proviamo a sposare la teoria con osservazioni più dettagliate del fondo cosmico a microonde.
Circa 380.000 anni dopo il Big Bang, l'universo primordiale divenne abbastanza fresco e diffuso da consentire alla luce di muoversi senza ostacoli, cosa che continuò a fare portando con sé informazioni sulla "superficie dell'ultimo scattering". Prima di allora i fotoni venivano continuamente assorbiti e riemessi (cioè sparsi) dal plasma denso caldo dell'universo precedente - e non andavano mai da nessuna parte come raggi di luce.
Ma all'improvviso, l'universo è diventato molto meno affollato quando si è raffreddato abbastanza da consentire agli elettroni di combinarsi con i nuclei per formare i primi atomi. Quindi questa prima esplosione di luce, quando l'universo divenne improvvisamente trasparente alle radiazioni, conteneva fotoni emessi in quel momento abbastanza singolare - poiché le circostanze per consentire una tale esplosione universale di energia avvenivano solo una volta.
Con l'espansione dell'universo per altri 13,6 e un po 'di miliardi di anni, molti di questi fotoni probabilmente si schiantarono contro qualcosa molto tempo fa, ma ne rimangono ancora abbastanza per riempire il cielo con un lampo di energia che potrebbe essere stato una volta potenti raggi gamma ma ora è stato allungato nel microonde. Tuttavia, contiene ancora le stesse informazioni sulla "superficie dell'ultimo scattering".
Le osservazioni ci dicono che, a un certo livello, lo sfondo cosmico a microonde è notevolmente isotropo. Ciò ha portato alla teoria dell'inflazione cosmica, dove pensiamo che ci sia stata un'espansione esponenziale molto precoce dell'universo microscopico a circa 1 × 10-36 del primo secondo - il che spiega perché tutto appare così uniformemente sparso.
Tuttavia, uno sguardo ravvicinato al fondo cosmico a microonde (CMB) mostra un po 'di grumosità - o anisotropia - come dimostrato nei dati raccolti dal Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).
In realtà, la cosa più notevole del CMB è la sua isotropia su larga scala e trovare alcune anisotropie a grana fine non è forse così sorprendente. Tuttavia, sono dati e danno ai teorici qualcosa da cui costruire modelli matematici sui contenuti dell'universo primordiale.
Alcuni teorici parlano di anomalie del momento quadrupolo del CMB. L'idea del quadrupolo è essenzialmente un'espressione della distribuzione della densità di energia all'interno di un volume sferico - che potrebbe diffondere la luce verso l'alto o verso il basso (o variazioni da quelle quattro direzioni "polari"). Un grado di deflessione variabile dalla superficie dell'ultimo scattering suggerisce quindi anisotropie nel volume sferico che rappresenta l'universo primordiale.
Ad esempio, supponiamo che fosse pieno di mini buchi neri (MBH)? Scardigli et al (vedi sotto) hanno studiato matematicamente tre scenari, dove poco prima dell'inflazione cosmica a 1 × 10-36 secondi: 1) il minuscolo universo primordiale era pieno di una raccolta di MBH; 2) gli stessi MBH sono immediatamente evaporati, creando fonti multiple di punti di radiazione Hawking; o 3) non c'erano MBH, secondo la teoria convenzionale.
Quando hanno eseguito la matematica, lo scenario 1 si adattava meglio alle osservazioni WMAP di anisotropie quadrupole anomale. Quindi, ehi - perché no? Un piccolo proto-universo pieno di mini buchi neri. È un'altra opzione per testare quando arrivano alcuni dati CMB a risoluzione più elevata da Planck o altre future missioni. E nel frattempo, è materiale per uno scrittore di astronomia alla disperata ricerca di una storia.
Ulteriori letture: Scardigli, F., Gruber, C. e Chen (2010) Residui del buco nero nell'universo primordiale.
