Detta är en konstnärs koncept för den metriska expansionen av rymden, där rymden (inklusive hypotetiska icke-observerbara delar av universum) vid varje tidpunkt representeras av de cirkulära sektionerna. Notera till vänster den dramatiska expansionen (inte i skala) som inträffade under inflationstiden, och i centrum expansionsaccelerationen. Schemat är dekorerat med WMAP-bilder till vänster och med representation av stjärnor på lämplig utvecklingsnivå. Kredit:NASA
Forskare har utvecklat ett nytt sätt att förbättra vår kunskap om Big Bang genom att mäta strålning från dess efterglöd, kallas den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen. De nya resultaten förutsäger universums maximala bandbredd, vilket är den maximala hastighet med vilken någon förändring kan ske i universum.
Den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) är en efterklang eller efterglöd från när universum var omkring 300, 000 år gammal. Det upptäcktes först 1964 som ett allestädes närvarande svagt brus i radioantenner. Under de senaste två decennierna, satellitbaserade teleskop har börjat mäta det med stor noggrannhet, revolutionerar vår förståelse av Big Bang.
Achim Kempf, en professor i tillämpad matematik vid University of Waterloo och Canada Research Chair in the Physics of Information, ledde arbetet med att ta fram den nya kalkylen, tillsammans med Aidan Chatwin-Davies och Robert Martin, hans tidigare doktorander vid Waterloo.
"Det är som video på Internet, " sa Kempf. "Om du kan mäta CMB med mycket hög upplösning, detta kan berätta om universums bandbredd, på ett liknande sätt som hur skärpan i videobilden på ditt Skype-samtal berättar om bandbredden för din internetanslutning."
Studien förekommer i ett specialnummer av Fysikens grunder tillägnad materialet Kempf presenterade för Vatikanobservatoriet i Rom förra året. Den internationella workshopen med titeln, Svarta hål, Gravitationsvågor och rumtidssingulariteter, samlade 25 ledande fysiker från hela världen för att presentera, samarbeta och informera om de senaste teoretiska framstegen och experimentella data om Big Bang. Kempfs inbjudan var resultatet av detta papper i Fysiska granskningsbrev .
"Den här typen av arbete är mycket samarbetsvilligt, sade Kempf, också en filial vid Perimeterinstitutet för teoretisk fysik. "Det var fantastiskt att se på konferensen hur experimentalister och teoretiker inspirerar varandras arbete."
När man var i Vatikanen, Kempf och andra närvarande forskare delade också med sig av sitt arbete med påven.
"Påven har ett stort sinne för humor och hade ett gott skratt med oss om ämnet mörk materia, sa Kempf.
Team av astronomer arbetar för närvarande med ännu mer exakta mätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Genom att använda de nya beräkningarna, dessa kommande mätningar kan avslöja värdet av universums grundläggande bandbredd, därigenom berättar vi också om det snabbaste som någonsin hänt, Big Bang.
