典型的なアプローチは、宇宙がインフレエポックとして知られる滑らかでほぼ均質な段階から生まれたと仮定することです。宇宙のインフレは、初期の宇宙が急速な指数関数的拡大を受けたことを提案し、それが初期状態からのしわや不均一性を伸ばして滑らかにしました。ただし、この単純な写真は、特に観測された宇宙構造の起源と性質に関して、詳細に検討すると課題に直面しています。
ヘルシンキ大学のシクシー・ラサネン教授が率いる国際的な研究チームは、宇宙論の標準モデルに挑戦する代替シナリオを提案しています。彼らは、滑らかな初期状態から始める代わりに、初期の宇宙は、トポロジカル欠陥の複雑な結び目またはネットワークで満たされた可能性があることを示唆しています。
Knottyまたは「欠陥宇宙論」と呼ばれるこの新しいフレームワークでは、研究者は、これらのトポロジ構造の進化が観察された宇宙を生み出す方法を探求します。結び目は泡の形成につながる可能性があり、衝突を通じて追加の結び目と泡を作成し、複雑なWebのような構造をもたらします。このシナリオは、初期の宇宙に複雑さと不均一性のレベルを導入することにより、典型的なインフレパラダイムから逸脱しています。
研究者によると、この複雑な欠陥ネットワークは、観察された宇宙マイクロ波背景（CMB）放射の原因である可能性があり、これは約380,000年前の宇宙の条件のスナップショットを提供します。チームは、トポロジカル欠陥の衝突と消滅が、実際の観測と密接に一致するCMBで機能を生成する方法を示しています。
さらに、彼らは、欠陥のネットワークが、トポロジー障害誘発性重力不安定性と呼ばれるプロセスを通じて、銀河クラスターやフィラメントなどの大規模な宇宙構造の形成にもつながる可能性があることを示しています。このアプローチは、初期の宇宙で宇宙構造がどのように生じたかについての別の説明を提供し、ボトムアップ構造形成の伝統的な絵に挑戦します。
Knotty Cosmology Frameworkは、宇宙の起源と進化を理解するための新しい道を開きます。トポロジーの欠陥を初期宇宙の基本的な成分として導入することにより、研究者は宇宙論における最も深い質問のいくつかについて新たな視点を提供します。
