"Chúng tôi thấy rằng các hình ảnh tiêu chuẩn của một vũ trụ sơ khai, trong đó kỷ nguyên thống trị bức xạ tiếp theo là các vật chất ưu thế, nắm giữ nhiều thông tin mà chúng ta có thể thử nghiệm nó với các dữ liệu mới, tuy nhiên có những gợi ý rằng bức xạ không phải là con đường đến vấn đề một cách chính xác như dự kiến​​", ông Eric Linder, một nhà vật lý lý thuyết của Phòng Vật lý thí nghiệm Berkeley và thành viên của Dự án Vũ trụ học Siêu tân tinh nói. "Dường như có một vạch vượt mức của bức xạ không phải là do các photon của CMB."

Kiến thức của chúng ta về vụ nổ Big Bang và sự hình thành sơ khởi của vũ trụ bắt nguồn gần như hoàn toàn từ các phép đo lường của CMB, các photon nguyên thủy tự do khi vũ trụ nguội dần đủ để các hạt bức xạ và hạt của vật chất tách ra. Các phép đo này cho thấy ảnh hưởng của CMB trên sự tăng trưởng và phát triển của cấu trúc quy mô lớn, mà chúng ta thấy trong vũ trụ hiện nay.

Linder cùng với Alireza Hojjati và Johan Samsing phân tích các dữ liệu vệ tinh mới nhất từ ​​chương trình Planck của Cơ quan không gian châu Âu và vệ tinh Wilkinson Microwave Anisotropy Probe của NASA (WMAP), đã đẩy các phép đo lường CMB với độ phân giải cao hơn, tiếng ồn nhỏ hơn, và an toàn với bầu trời hơn bao giờ hết.

"Với các dữ liệu Planck và WMAP chúng tôi đang thực sự đẩy lùi biên giới và tiếp tục trở lại xa hơn nữa lịch sử của vũ trụ, với các lĩnh vực của vật lý năng lượng cao, mà trước đây không thể truy cập", Linder nói. "Trong khi phân tích của chúng tôi cho thấy các photon của CMB để lại dấu vết ánh sáng của vụ nổ Big Bang được theo dõi chủ yếu bởi vật chất tối như dự đoán, cũng là một sai lệch so với tiêu chuẩn với những gợi ý cho thấy ở các hạt tương đối xa hơn ánh sáng của CMB."

Linder cho rằng “nghi phạm” chính đằng sau các hạt tương đối là phiên bản "hoang dã" của các hạt neutrino, các hạt hạ nguyên tử như tưởng tượng đó là những hạt có số lượng lớn thứ hai (sau hạt photon) của vũ trụ ngày nay. Thuật ngữ "hoang dã" được sử dụng để phân biệt những hạt neutrino nguyên thủy với những hạt đã dự kiến ​​trong vật lý hạt và đã được quan sát thấy ngày nay. Một nghi ngờ nữa là năng lượng tối, lực lượng chống lại lực hấp dẫn làm tăng tốc quá trình mở rộng vũ trụ của chúng ta. Một lần nữa, tuy nhiên, điều này có được từ nguồn năng lượng tối mà chúng ta đã quan sát ngày nay.

"Năng lượng tối sơ khai là một lớp để giải thích cho nguồn gốc của vũ trụ tăng tốc phát sinh một số mô hình vật lý năng lượng cao", Linder nói. "Trong khi năng lượng tối thông thường, chẳng hạn như hằng số vũ trụ, được pha loãng với một phần một tỷ của tổng lượng năng lượng trong khoảng thời gian tán xạ cuối cùng của CMB, lý thuyết năng lượng tối sơ khai có thể có mật độ năng lượng lớn hơn 1 đến 10 triệu lần."

Linder cho rằng năng lượng tối sơ khai có thể được điều khiển mà bảy tỷ năm sau đó đã gây ra sự tăng tốc của vũ trụ hiện nay. Phát hiện thực sự của nó sẽ không chỉ cung cấp hiểu biết mới về nguồn gốc của sự tăng tốc vũ trụ, mà còn có thể cung cấp bằng chứng mới cho lý thuyết chuỗi và các khái niệm khác trong vật lý năng lượng cao.

"Những thí nghiệm mới đo lường sự phân cực của CMB đã được tiến hành, chẳng hạn như kính thiên văn POLARBEAR và SPTpol, sẽ cho phép chúng ta tiếp tục khám phá các hiện tượng vật lý nguyên thủy, Linder nói.

Linder, Hojjati và Samsing đã báo cáo mô tả các kết quả trên tạp chí Physical Review Letters với tiêu đề "Những ràng buộc mới về lịch sử mở rộng nguyên thủy của vũ trụ." Hojjati hiện tại làm việc tại Viện Nghiên cứu vũ trụ nguyên thủy tại Hàn Quốc, và Samsing thuộc Trung tâm vũ trụ DARK tại Đan Mạch.