Álgobávkkeheapmi

Álgobávkkeheapmi lei dáhpáhus, mas álgobávkkeheapmeteoriija mielde dálá máilmmiávus riegádii. Álgobávkkeheapmeteoriija lea stáđásman kosmologiija teoriijan. Dan duvdet máŋggat áiccastagat, mat leat dahkkon ja sihkkaraston nu, ahte dat eai leat nuppiideasetguin sorjavaččat. Dáid áiccastagaid ii máŋgasiid mielas sáhte čilget álgobávkkeheapmeteoriija haga. Teoriija mielde máilmmiávus riegádii hui deahtis ja báhkka dilis sullii 13,7 miljárdda jagi (13,7 Ga) dassái ja lea dan rájes viidon oppa áigge.

Lea fuomášuvvon, ahte galaksat gáidet eatnamis dađe johtilabbot, mađe guhkkálabbos dat leat. Dát prinsihppa gohčoduvvo Hubble láhkan. Go dát áiccastat ovttastuvvo nu gohčoduvvon kopernikánalaš vuođđojurdagii, man mielde man beare guovllus máilmmiávvosa dahkkon áiccastagat livčče seammá, lea vejolaš árvvoštallat, ahte ieš gomuvuohta viidu. Go viiduma čuovvut teorehtalaččat áiggis maŋošguvlui, gártat navdosii, man mielde álggus lea leamašan hui deahtis ja báhkka dilli. Dát báhkka álgodilli lea olles teoriija váldopremissa.

Dutkamušain áicojuvvon geahppa álgoávdnasiid relatiiva valljivuohta nanne álgobávkkeheami váimmussyntesa einnostusaid. Álgobávkkeheapmeteoriija einnosta maiddái olles máilmmiávvosa deavdi geahnohis mikrobárrosuonjardeami dahjege nu daddjon kosmalaš duogášsuonjardeami leahkima. Go duogášsuonjardeapmi sihkkarastojuvvui jagis 1964, álgobávkkeheapmi dohkkehuvvui buoremus máilmmiávvosa álgovuolgaga ja gárggiideami govvideaddji teoriijan.

Kosmologiija vuođđoteoriija, almmolaš relativitehtateoriija, govvida máilmmiávvosa dušše juogo nu, ahte dat viidu dahje gáržu. Fridman-Lemaître-Robertson-Walker-metrihkka -nammasaš Einstein gieddeovttamađodagaid čoavddus lea álgobávkkeheami teorehtalaš vuođđun.

 Historjá 
Álgobávkkeheapmeteoriija gárggiideami vuođđun leat sihke máilmmiávvosis dahkkon eksperimentála áiccastagat ja teorehtalaš seassamat. Vesto Slipher mihtidii vuosttaš háve jagis 1912 ”spirálanásteskoattu” ruksesspektrasirdáseami ja áiccai farga, ahte measta buot sulastahtti čuozáhagat gáidet Eatnanspáppas. Son ii goittotge ipmirdan iežas áiccastaga kosmologalaš mearkkašumi. Seamma áigge digaštalle garrasit das, ledjego dát ”spirálanásteskoattut” iešalddis sullot (eaŋg. island universes), mat leat min Lodderáidalasa olggobealde. Dálá dieđu mielde dát čuozáhagat leatge bonjugalaksat eaige násteskoattut.

Albert Einstein almmolaš relativitehtateoriija lea álgobávkkeheapmeteoriija teorehtalaš seassama vuolggasadji, danin go dan gieddeovttamađodagaid bohtosiin oktage ii buktán bissovaš máilmmeávvosa. Danin go čovdosat eai vástidan dalá oainnuid, Einstein lasihii minstariiddis nu gohčoduvvon kosmologalaš konstántta, man bokte Einstein lihkostuvai čoavdit ovttamađodagaid nu, ahte dat vástidedje dalá oainnuid. Aleksandr Fridman jotkkii jagis 1922 gieddeovttamađodagain Fridman ovttamađodagaid, mat čujuhedje, ahte máilmmiávus sáhttá viidut.

Go Edwin Hubble mihtidii man guhkkin lagamus ”bonjunásteskoaddu” lea jagis 1924, boađus duođaštii, ahte dát čuozáhagat duođaige leat Lodderáidalasas sierra galaksat. Go George Lemaître jotkkii iehčanassii Friedman ovttamađodagaid jagis 1927, son einnostii, ahte sivvan ”násteskoattuid” gáidamii lei máilmmiávvosa viidun. Lemaître manai vel guhkkelebbui jagis 1931 go son evttohii, ahte máilmmiávus lea álgán oktageardánis ”álgoatomas”. Evttohus muittuhii árra sivdnidanmuitalusaid, main máilmmiávus lei riegádan kosmalaš manis.

Jagi 1924 rájes Hubble gárgii maŋŋálas mátkegaskka meroštallanvugiid, maid vuođul gárgejuvvojedje maŋŋelis kosmalaš distánsaráidalasat (eaŋg. Cosmic distance ladder). Dáid Mount Wilson observatoriijas dahkkon dutkamušaid dihte son sáhtii árvvoštallat mátkegaskkaid daid galaksaide, maid ruksesspektrasirdásemiid Slipher lei mihtidan. Hubble fuomášii jagis 1929 korrelašuvnna mátkkegáskka ja gáidanleavttu gaskkas, man dovdat dán áigge Hubble láhkan. Lemaître lei gal juo čujuhan, ahte dát lea vuordimis, juos kosmologalaš prinsihppa doallá deaivása.

1930-logus Hubble áiccastagaid čilgehussan evttohuvvojedje máŋggat mállet, mat rehkenastojuvvojit dán áigge eahpestandárdan. Dáidda gulle earret eará Milne málle, nu gohčoduvvon syklalaš buotvuođa málle, man Richard Tolman bealuštii, ja Fritz Zwicky váiban čuovga -hypotesa.

Nuppi máilmmesoađi maŋŋá ledje báhcán guokte teoriija. Nubbi lei bissovaš dili teoriija, man ledje gárgen Fred Hoyle joavku. Dan mielde máilmmiávvosa viiduma oktavuođas dan sadjái šaddá oppa áigge ođđa ávnnas ja nuba máilmmiávus lea sullii seammalágan man beare áiggi bottus. Nubbi teoriija lei Lemaître álgobávkkeheapmeteoriija, man gárgii ja bealuštii álgobávkkeheami váimmussyntesa ovdanbukti, George Gamov.

Gamov bargoskihpárat Ralph Alpher ja Robert Herman einnosteigga kosmalaš duogášsuonjardeami jagis 1948. Lemaître teoriija vuostálastán Hoyle attii olles albmanussii dan dálá eaŋgasgielat nama go čujuhii dasa radiosáddagis sarkastalaččat ”stuorra bávkkeheami idean” (eaŋg. ”this big bang idea”).

Goappáge teoriijas ledje oanehaš áigge seamma olu guottiheaddjit, muhto loahpa loahpas áiccastagaid dihte álgobávkkeheapmi dohkkehuvvui. Kosmalaš duogášsuonjardeami gávdnon jagis 1964 dáhkidii álgobávkkeheapmái sajádaga buoremus teoriijan máilmmiávvosa álgovuolgagis ja gárggiideamis.

Standárdamálles ledje goittotge máŋggat čuolmmat ja 1981 Alan Guth evttohii daid čoavddusin inflašuvdnateoriija. Andrei Linde ja Andreas Albrecht guovttos Paul Steinhardtiin hábmejedje teoriija iehčanasat dan dálá hápmái. Vaikko inflašuvnna dárkilis partihkkalfysihkalaš mekanismma eai dovdda, dat lea dohkkehuvvon nu gohčoduvvon kosmologiija standardamálle oassin, danin go juo dan vuođđoprinsihppa buktá moanaid einnostusaid, maid lea sáhttán duođaštit áiccastagain. thumb|left|Dáiddára oaidnu WMAP-satellihtas, mii čoaggá dieđu kosmalaš duogášsuonjardeamis.1990-logu loahpa rájes álgobávkkeheami kosmologiija lea ovdánan guhkes lávkkiin go teleskohpat leat ovdánan teknihkalaččat ja satellihtat, dego COBE, Hubble ja WMAP, leat buktán olu lasi áiccastatmateriála. Kosmologain lea oalle čielga áddejupmi das, mo álgobávkkeheapmi lea ovdánan, muhto vuordemeahttun áiccastat máilmmiávvosa viiduma vejolaš jođálmuvvamis sáhttá rievdadit dili.

 Oppalašgeahčastat 
Go máilmmiávvosa viiduma ekstrapolere áiggis maŋosguvlui almmolaš relativitehtateoriija vuođul, dat doalvu ravddahis deahtisvuhtii ja temperatuvrii ravddalaš áiggis.

Das, man lahka singularitehta áiggálaččat lea vejolaš ekstrapoleret, digaštallo, muhto Planck epohkka adnojuvvo eavttuhis rádján. Dávjá álgobávkkehemiin oaivvilduvvo máilmmiávvosa 'riegádeapmi', muhto das, mii buot ieš alddes gullá álgobávkkeheapmái, eai leat ovttamielalaččat. Meroštallamat molsašuddet álggu báhkka ja deahtis muttus olles buotvuođa historjái. Dábálaččat álgobávkkeheapmái lea rehkenaston maiddái moattit vuosttaš minuhtat. Tiipa Ia supernovaid viiduma mihtidemiid, kosmalaš duogášsuonjardeami temperatuvraerohusaid mihtidemiid ja galaksaid korrelašuvdnafunkšuvnna mihtidemiid vuođul máilmmiávvosa ahkin lea rehkenastojuvvon 13,7 ± 0,2 miljárdda jagi.

Máilmmiávvosa áramus muttuid teoriija lea vel oalle láhkai spekulerema dásis. Málliin stuorámus oasis buotvuohta lei ollásit homogenalaš ja isotrohpalaš. Das lei hui alla energiijadeahtisvuohta ja issoras temperatuvra ja deatta, ja dat viiddui ja čoaskkui hui johtilit. Árvaluvvon 10−35 sekundda viiduma maŋŋá dáhpáhuvvan fásanuppástusa boađusin lei kosmalaš inflašuvdna, man áigge máilmmiávus viiddui eksponentialalaččat. Inflašuvnna maŋŋá máilmmiávvosa sturrodat lei 1028 geardde stuorát go ovdal inflašuvnna álgima. Go inflašuvdna bisánii, máilmmiávus čohkiidii kvárkagluonaplasmas (QGP) ja eará álgopartihkkaliin. Temperatuvra lei nu allin, ahte partihkkaliid soaittáhatlihkadusa leaktu lei relativistalaš ja iešguđetlágan partihkkal-antipartihkkalbárat šadde ja dušše oktiibeaškkehemiin jámma. Man nu muttus dovdameahttun dáhpáhus, mii lea namuhuvvon baryonagenesan (eaŋg. baryogenesis), rihkui baryonalogu seailunlága ja boađusin kvárkkat ja leptonat šadde badjelmearálaš olu antimateriija ektui. Ovtta kvárkka guovdu dušše 30 miljon antikvárkka. Dan boađusin dálá máilmmiávvosis materiija lea eanet go antimateriija.

Máilmmiávvosa viidun ja čoaskun joatkašuvai, man čuovvumuššan partihkkaliid gaskamearálaš energiija unnui. Symmetriijacuovkkusin namuhuvvon fásanuppástusas vuođđovuorrováikkuhusat ja álgopartihkkalat ožžo dálá hámiset. Sullii 10−11 sekundda maŋŋá teoriija ii leat šat nu spekulatiiva, danin go partihkkaliid energiija geahppánii dakkár dássái, maid lea vejolaš ollašuhttit partihkkaljođálmahttinrusttegiin. Sullii 10−6 sekundda bokte kvárkkat ja gluonat ovttastuvve baryonan, dego protonan ja neutronan. Go kvárkkat ledje binná eanet go antikvárkkat, baryonat šadde binná eanet go antibaryonat. Temperatuvra ii lean šat doarvái alla ođđa protona-antiprotonabáraid iige neutrona-antineutronabáraid šaddamii. Ná vulggii johtui massiiválaš annihilašuvdna, mas bázii dušše okta 1010 álgovuolggalaš protonas ja neutronas iige oktage antipartihkkal. Sullalas annihilašuvdna dáhpáhuvai elektronaide ja positronaide sullii ovtta sekundda bokte. Annihilašuvnnaid maŋŋá báhcán protonat, neutronat ja elektronat eai šat lihkadan relativistalaš leavttuin.

Moatti minuhta geahčen, go temperatuvra lei njiedjan sullii miljárda kelvinii ja go deahtisvuohta lei seammasullasaš áimmu deahtisvuođain, neutronat ja protonat ovttastuvve deuterium- ja heliumváimmusin proseassas, mii gohčoduvvo álgobávkkeheami váimmussyntesan. Stuorámus oassi protonain seilo ovttasmeahttun čázaváimmusin. Sullii 380 000 jagi maŋŋelis elektronat ja váibmosat ovttastuvve eanaš čázaatoman ja fotonat luovvanedje ávdnasis, goas šattai kosmalaš duogášsuonjardeapmi, mii lea dán áigge áicamis.


Dálá máilmmiávvosis eanaš oassi orro leamen sevdnjes energiija. Árvaleamis 70% olles máilmmiávvosa energiijas lea dan hámis. Jáhkkun lea, ahte sevdnjes energiija dihte máilmmiávus viidu jođálmuvvi leavttuin. Sevdnjes energiija oktageardánamos formuleren lea kosmologalaš konstánta Einstein almmolaš relativitehtateoriija gieddeovttamađodagain, muhto dan čoahku eai dovdda. Sevdnjes energiija kosmologalaš diliovttamađodaga detáljat ja dan oktiiheivvolašvuohta partihkkalfysihka standardamálliin dutkojuvvo jámma teorehtalaččat ja eksperimeanttain.

Buot dáid áiccastagaid lea vejolaš čilget kosmologiija ΛCDM-málliin. Dat lea álgobávkkeheami matematihkalaš málle, mas leat guhtta friija paramehtera. Vuosttaš 10−11 sekundii ii leat gávdnomis dohkálaš fysikála teoriija. Álggu singularitehta fysikála čoavdimii dárbbašuvvo kvantagravitašuvdna. Dán álgomuttu ádden lea okta fysihka stuorámus čoavdemeahttun gažaldagain.

 Teoriija 
Álgobeaškkeheami teoriija vuođđun leat guokte váldonavdosa.
 Fysihka lágat leat universála.
 Kosmologalaš prinsihppa doallá deaivása, mii mearkkaša, ahte máilmmiávus lea gomuvuođa skálaš homogenalaš ja isotrohpalaš.
Teoriija lea bukton ovdan postuláhtan, muhto dán áigge daid vigget maiddái testet. Ovdamearkka dihte vuosttaš navddus lea testejuvvon navdosiiguin, maid mielde stuorámus vejolaš fiinnaráhkaduskonstántta spiehkkaseapmi eanaš máilmmiávvosa agis lea sullii 10−5. Almmolaš relativitehtateoriija lea duođaštuvvon beaivvášgotti ja duppalnásttiid skálas. Álgobeaškkeheapmeteoriija bures menestuvvan iskkadeamit dorjot almmolaš relativitehtateoriija viiddideami kosmalaš skálai dohkálažžan.

Jus stuorra skála máilmmiávus orru leamen isotrohpalaš go geahččá Eatnamis, kosmologalaš prinsihpa lea vejolaš deriveret oktageardánot kopernikánalaš prinsihpas, man mielde erenomaš áicanbáiki ii leat leahkimin. Kosmalaš duogášsuonjardeamis dahkkon áiccastagaid vuođul kosmologalaš prinsihpa dohkálašvuohta lea sihkkaraston dássái 10−5. Máilmmiávvosa eahpehomogenalašvuohta lea mihtiduvvon leat stuorámus skálas 10% sturrosaš.

 Fridman-Lemaître-Robertson-Walker metrihkka 
Almmolaš relativitehtateoriijas leat anus metralaš tensorat guovtti čuoggá gaskka govvideami várás áige-gomuvuođas. Ieš čuoggát (dego galaksat, násttit jna.) govviduvvojit ”koordináhtaminstariin” dahje ruvttohasain, mat stellejuvvojit olles áige-gomuvuođa ala. Kosmologalaš vuođđoprinsihppa gáibida, ahte metrihkka lea homogenalaš ja isotrohpalaš stuorra skálain, man dihte govvidanvuohkin válljejuvvo Fridman-Lemaître-Robertson-Walker metrihkka dahjege FLRW-metrihkka. Metrihkas lea skálágerddon, mii govvida, man láhkai máilmmiávvosa sturrodat rievdá áiggi mielde. Dát dahká vejolažžan fárus johtti gaskka koordináhtavuogádaga geavaheami. Dalle ieš koordináhtavuogádat viidu máilmmiávvosa mielde ja dat čuozáhagat, mat lihkadit dušše viiduma dihte, bissot koordináhtavuogádaga giddes čuoggáin. Go čuozáhagaid gaskasaš ”koordináhtagaska” bissu seammán, daid fysikála gaska stuorru máilmmiávvosa skálágerddona lági mielde.

Álgobávkkeheapmi ii leat duođalašvuođas bávkkeheapmi, man čuovvumuššan ávnnas leavvá biras guoros gomuvuhtii, muhto baicce ieš metralaš gomuvuođa viidun. Danin go FLRW-metrihkas navdojuvvo, ahte mássá ja energiija juohkásit dássidit, dat doallá deaivása máilmmiávvosis dušše stuorra skálas. Báikkálaš čohkiidan ávnnas, dego min galaksa, ii viiddo gomuvuođa stuorra skálas, danin go dan doallá čoahkis gravitašuvdna.

 Horisonttat 

Álgobávkkeheami gomuvuođa guovddáš iešvuohtan leat horisonttat. Danin go máilmmiávvosa ahki lea ravddalaš ja čuovgage ovdána dušše ravddalaš leavttuin, vássán áiggis leat sáhttán leat dáhpáhusat, main ii leat leamašan doarvái áigi johtit vai daid livččii vejolaš áicat. Danin dain lea ”vássán áigge horisonta”, man dihte buot gáiddumus áššiid ii leat vejolaš áicat. Vástideaddji sivas, danin go máilmmiávus viidu ja gáiddumus čuozáhagat gáidet ain johtilabbot, johttán čuovga ii sáhte goassige juksat hui gáiddus čuozáhagaid. Das fas lea gažaldat ”boahttevuođa horisonttas”, mii bidjá rájá áššiide, maidda lea vejolaš váikkuhit boahttevuođas. Áddejupmi máilmmiávvosa áramus muttuin čujuha dasa, ahte vássán áigge horisonta lea leahkimin, muhto váilevaš diehtu áramus muttuid birra ráddje dán oainnu sihkkarvuođa. Juos máilmmiávvosa viidun jođálmuvvá ain, boahttevuođa horisonta lea maiddái leahkimin.

 Eksperimentála evideansa 
Áramus ja buot njuolggamus álgobávkkeheapmeteoriija eksperimentála evideanssat leat Hubble lága áican galaksaid ruksesspektrasirdásemiin, kosmalaš duogášsuonjardeami dárkilis mihtideamit ja geahppa álgoávdnasiid fuomášuvvon vallji. Máŋggat máilmmiávvosa stuorra skála ráhkadusat, maid gravitašuvdna lea hábmen, leat dakkárat go álgobávkkeheapmeteoriija evttoha.

 Hubble láhka 
Gáiddus galaksain ja kvasárain lea vejolaš fuobmát daid ruksesspektrasirdáseami: daid sádden čuovgga spektra lea sirdásan guhkit bárroguhkkodahkii. Geavadis dan lea vejolaš áicat čuozáhaga dávjodatspektras ja veardidit spektroskopia vugiin dan spektrasárgáid dahje absorpšuvdnasárgáid dakkáriidda, maid seammasullasaš atoma dan lahkosiin sádde. Jus dán sirdáseami atnet Doppler-albmoneapmin, čuozáhaga gáidanleavttu lea vejolaš rehkenastit. Dihto čuozáhagaid lea vejolaš meroštallat nu, ahte geavahuvvo kosmalaš gaskaceahkki. Go gáidanleavttut ja gaskkat veardiduvvojit, lea vejolaš áicat lineára sorjavašvuođa, mii gohčoduvvo Hubble láhkan.

mas
 lea čuozáhaga gáidanleaktu mihtideaddjis
 lea mihtideaddji ja čuozáhaga gaska
 lea dálá Hubble konstánta, man árvun lea mihtiduvvon (70 +2,4/-3,2) km/s/Mpc WMAP-satellihtain.

Hubble láhkii leat guokte vejolaš čilgehusa. Juogo mii leat máilmmiávvosa viiduma guovddážis, mii lea ruossalas kopernikánalaš vuođđoprinsihpain dahje dasto máilmmiávus viidu miehtá dássidit. Máilmmiávvosa viidun čielggai almmolaš relativitehtateoriija dárkkodemiin juo ovdal Hubble lága áiccastagaid ja jurddabohtosiid.

Teoriija mielde relašuvdna  doallá deaivása buot bottuin. Dan sadjái ,  ja  rivdet go máilmmiávus viidu. Hubble sirdáseapmi ii leat duođalaš Doppler-sirdáseapmi, danin go dasa lea sivvan gomuvuođa viidun čuovgga vuolggabottu ja ollenbottu gaskkas iige čuozáhaga ja mihtideaddji gorálaš lihkadeapmi.

 Kosmalaš duogášsuonjardeapmi 
 Moatti vuosttamus beaivvi áigge máilmmiávvosa temperatuvra lei dievaslaččat dássedeattus, goas fotonat emiterejedje ja absorberejedje jámma, man boađusin suonjardeapmi oaččui čáhppes stuhka spektra. Go máilmmiávus viiddui, temperatuvra njiejai dássái, mas fotonat eai šat jámma šaddan ja duššan. Dan sadjái friija elektronat speadjalaste daid Thomson botkkisteapmin gohčoduvvon albmoneamis, danin go temperatuvra reahkkái vel sirret elektronaid ja váibmosiid. Danin go dát botkkisteapmi joatkašuvai, máilmmiávus ii lean vel čađa čuovgi čuvgii.

Go temperatuvra njiejai moatti duhát kelvinii, elektronat ja váibmosat ovttastuvvagohte atoman dáhpáhusas, mii gohčoduvvo rekombinašuvdnan. Danin go fotonat botkkistit hárve neutrála atomain, suonjardeapmi beasai ávdnasis, go measta buot elektronat ledje čatnasan váibmosiidda sullii 380 000 jagi álggu maŋŋá. Dáid fotonain čohkiida kosmalaš duogášsuonjardeapmi, mii lea dán áigge áicamis, ja das fuomášuvvon molsašuddamat leat njuolggo govva dalá máilmmiávvosis. Máilmmiávvosa viidun lea dagahan fotonaide stuorra ruksesspektrasirdáseami, mii lea guhkidan daid bárroguhkkodaga elektromagnehtalaš spektras mikrobárroluohkkái. Suonjardeapmi lea goittotge seailluhan čáhppes stuhka spektrajuohkáseami. Suonjardeami leat árvalan leat vejolaš áicat man beare máilmmiávvosa čuoggás ja boahtit buot guovlluin hui sullalas intensitehtain.

Arno Penzias ja Robert Wilson gávnnaiga kosmalaš duogášsuonjardeami soaittáhagas jagis 1964 go soai geavaheigga ođđa Bell Laboratories mikrobárrovuostáiváldinrusttega. Gávnnus vástidii einnostusaid. Dan áice leat isotrohpalaš, ja dan spektra vástidii čáhppes stuhka, man temperatuvra lea golbma kelvin.

NASA bážii gomuvuhtii COBE-satellihta jagis 1989, man áramus, 1990 almmustahtton gávdnosat ledje sullalasat álgobávkkeheapmeteoriija einnostusaiguin. COBE áiccastagaid mielde suonjardeami temperatuvra lei 2,726 K, ja jagis 1992 das fuomášuvvui vuosttaš háve anisotropiija dahjege molsašuddan. Čuovvovaš jahkelogiid áigge suonjardeami anisotropiija dutkama jotke máŋggain eatnamis ja áibmospáppain dahkkon iskosiiguin. Jagiin 2000-2001 dahkkon máŋggat iskosat, main dehalamos lei BOOMERanG, mihtidedje anisotropiijaidda mihtilmas viŋkelsturrodaga ja čujuhedje, ahte máilmmiávus lea dan geometriija dáfus lahka duolba hámi.

Jagis 2003 almmustahtton Wilkinson-mikrobárroanisotropiijasatellihta dahjege WMAP-satellihta vuosttaš bohtosat ádde dan áigge dárkilamos árvvuid dihto kosmologalaš paramehteriidda. Bohtosat maiddái njeide máŋggaid dárkilis kosmalaš inflašuvnna teoriijaid, muhto dat ledje goittotge oppalaččat sullalasat inflašuvnnain. WMAP čoaggá ain dieđu, ja ođđa Planck-satellihta lea báhččon jagis 2009. Dat mihtida duogášsuonjardeami anisotropiijaid dárkilabbot. Jođus leat maiddái moanat iskosat, maid dutkit čađahit eatnamis ja áibmospáppaid vehkiin.

 Geahppa álgoávdnasiid vallji 
Álgobávkkeheapmeteoriija vuođul lea vejolaš rehkenastit helium-4:ža, helium-3:ža, deuterium ja litium-7:ža konsentrašuvnnaid máilmmiávvosis gorrin dábálaš čáza mearrái. Goralaš valljit leat gitta ovtta paramehteris, fotonaid ja baryonaid goris, man lea vejolaš rehkenastit iehčanassan kosmalaš duogášsuonjardeami dárkilis ráhkadusas. Einnoštuvvon gorit (mássá mielde, ii logu) leat sullii 0.25 4He/H:ii, sullii 10−3 2H/H:ii, sullii 10−4 3He/H:ii ja sullii 10−9 7Li/H:ii.

Mihtiduvvon valjit vástidit baryona-fotona gori ovttaskas árvvus einnostuvvon meriid aŋkke sullii. Deuterium oasis bohtosat vástidit einnostusaid erenomážit, sulastahttet 4He oasis ja dahkkiin guokte 7Li oasis. Guovtti maŋimuččas systemahtalaš eahpesihkkarvuohta lea mearkkašahtti. Juohke dáhpáhusas valjiid almmolaš ovttaláganvuođa atnet nana evideansan álgobávkkeheamis, danin go dat lea áidna teoriija, mii čilge geahppa álgoávdnasiid goralaš valji. Dasa lassin lea geavadis veadjemeahttun ”muddet” álgobávkkeheami buvttadit eanet dahje unnánut go 20-30% helium.

 Galaksaid gárggiideapmi ja juohkáseapmi 

 Eará evideansa 
Hubble viiduma ja kosmalaš duogášsuonjardeami vuođul árvaluvvon máilmmiávvosa ahki vástida dálá dieđu mielde bures boarrasámos násttiid agi – dat lea dušše binná stuorát. Dán bohtosii leat beassan go spáppalágan nástejoavkkut leat mihtiduvvon násttiid gárggiideami teoriija vuođul ja populašuvdna II:ža ovttaskas násttiid agit leat meroštallon radiometralaččat.

 Álgobávkkeheapmeteoriija čuolmmat 
Álgobávkkeheapmeteoriija lea dán áigge nu gohčoduvvon kosmologiija standardamálle, muhto dan historjjás gávdnojit máŋggat čuolmmat, maidda leat gávdnon áiggi mielde čovdosat juogo teoriija detáljaid rievdademiin dahje buoret áiccastagaid boađusin.

Čuolmmat gávdnojit maiddái dán áigge, danin go álgobávkkeheami dárkilis modearna teoriija vuođđun leat máŋggat erenomaš fysikála albmoneamit, mat eai leat áicon laboratoriijaiskosiin dahje čáhkaduvvon partihkkalfysihka standardamállii. Dáid albmonemiin buot eanemus dutkanberoštumi leat boktán sevdnjes ávnnas ja sevdnjes energiija, muhto dutkit eai leat sihkkarat, leago sevdnjes energiija ollenge vejolaš njuolga áicat. Inflašuvdna ja baryogenesa fas leat spekulatiivvalabbot, danin go daid lea vejolaš buhttet eará molssaeavttuin váikkutkeahttá teoriija loahppaoassái. Dákkár fysihka čoavddekeahtes gažaldagaide lea viggamuš gávdnat vástádusaid.

 Horisontačuolbma 
Horisontačuolbma čuovvu premissas, man mielde informašuvdna ii sáhte johtit johtilabbot go čuovga. Agi dáfus ravddalas máilmmiávvosis dat mearrida ráddjehussan partihkkalhorisontta – man beare guovtti gomuvuođa guvlui, mat leat gaskaneaset kausála. Dan ektui kosmalaš duogášsuonjardeami áicon isotropiija lea problematihkalaš: jus eanaš oassi máilmmiávvosis lea leamašan suonjardeapmi dahje ávnnas álggu rájes gitta maŋimuš botkkisteapmái, partihkkalhorisonta vástidivččii dalle dušše sullii 2 gráđa olles horisonttas. Dalle ii livčče leahkimin mekanisma, mii dássešii stuorát osiid temperatuvrra seammán.

Čulbmii lea evttohuvvon čoavddusin kosmalaš inflašuvdna, man mielde homogenalaš ja isotrohpalaš skaláraenergiijagieddi hálddašii máilmmiávvosa man nu hui árra muttus ovdal baryogenesa. Inflašuvnna áigge máilmmiávus viidu eksponentialalaččat ja partihkkalhorisonta viidu olu johtilabbot go ovdal lea árvaluvvon. Danin guovllut, mat leat dán áigge áicon máilmmiávvosa vuostálas ravddain, čáhket siskálagaid nuppiideaset partihkkalhorisonttaide. Duogášsuonjardeami áicon isotropiija čuovvu das, ahte stuorát guovlu lei kausála oktavuođas ovdal go inflašuvdna álggii.

Heisenberg eahpedárkilvuođa prinsihppa einnosta, ahte inflatora muttu áigge livččii lean kvantafluktuašuvdna, mii livččii beavttalmuvvan maŋŋelabbos kosmalaš skálai. Máinnašuvvon fluktuašuvnnat livčče lean vuođđun buot dálá máilmmiávvosa ráhkadussii. Jus inflašuvdna dáhpáhuvai, eksponentiala viidun livččii hoigan stuorra gomuvuođa osiid nu guhkás horisonttas, ahte daid ii sáhte áicat.

 Duolbbas- ja boarisvuođa čuolbma 

Máilmmiávvosa gomuvuođalaš sodju sáhttá leat positiivvalaš, negatiivvalaš dahje dasto das ii leat sodju ollenge. Dat lea gitta máilmmiávvosa ollislaš energiijadeahtisvuođas. Sodju lea negatiivvalaš, jus deahtisvuohta lea uhcit go kritihkalaš deahtisvuohta, positiivvalaš jus dat lea stuorát, ja jus dan deahtisvuohta lea seamma go kritihkalaš deahtisvuohta, das ii leat sodju ollenge. Jus máilmmiávus ii leat sodjan, dat lea duolbbas. Váttisvuohtan lea dat, ahte unnage spiehkkaseapmi kritihkalaš deahtisvuođas stuorrugoahtá áiggi mielde ja dattetge dálá máilmmiávus lea hui duolbbas. Go váldá vuhtii, ahte lunddolaš áigeskála duolbbasvuođas spiehkkaseapmái sáhttá leat Planck áigi, 10−43 sekuntta, de dat, manin máilmmiávus ii leat duššan báhkkasii dahje ruoškkihan loahpalaččat, gáibida čilgehusa. Ovdamearkka dihte váimmussyntesa dáhpáhuvvama áigge, moadde minuhta álggu maŋŋá (goralaččat oalle maŋŋit), máilmmiávus lea galgan leat kritihkalaš duolbbasvuođas dárkilvuođain okta 1014:s, muđui máilmmiávus ii livčče leahkimin dan dálá hámis.

Inflašuvdnateoriija lea evttohuvvon čoavddusin dán čulbmii. Inflašuvnna áigge áige-gomuvuohta viiddui nu, ahte dan sodju livččii duolbbasmuvvan. Leage jurddašuvvon, ahte máilmmiávus dásásmuvai hui lahka duolba hámi ja dasa livččii šaddan measta justa kritihkalaš deahtisvuohta.

 Magnehtalaš monopolat 
1970-logu loahpas dieđamáilmmis bohciidii sáhka magnehtalaš monopolain. Stuorra oktilašteoriijat einnostedje gomuvuođa topologalaš feaillaid, mat boađášedje ovdan magnehtalaš monopolan. Dákkár čuozáhagat livčče galgan šaddat beaktilit árra gomuvuođa báhkkasis, man boađusin dat galggašii leat olu deahttásut go maid áiccastagat duođaštit. Magnehtalaš monopolat eai leat goittotge goassige gávdnon.

Dán čuolmma čoavdimii evttohuvvo maiddái kosmalaš inflašuvdna, mii sihkku buot feaillaid áicon máilmmiávvosis seamma lahkai go dat duolbbasmahtii dan geometriija. Nubbin molssaeaktun inflašuvdnateoriija lassin horisonta-, duolbbasvuohta- ja magnehtalaš monopolaid čuolmmaide evttohuvvo Weyl sodjohypotesa.

 Baryonaeahpesymmetriija 
Vel ii leat dieđus, manin máilmmiávvosis lea eanet ávnnas go antiávnnas. Almmolaš oainnu mielde máilmmiávus lei álgomuttu hui báhkka dilis statistihkalaččat dássedeattus ja dan baryonalohku lei nolla. Áiccastagat goittotge čájehit, ahte máilmmiávus ja dan buot gáiddumus oasit čohkiidit measta ollásit ávdnasis. Dán eahpesymmetriija lea dagahan baryonagenesan gohčoduvvon dovdameahttun proseassa.

Vai baryonagenesa dáhpáhuvašii, dat gáibida Saharov eavttuid ollašuvvama. Dat gáibidit, ahte baryonalohku ii seaillo, C-symmetriija ja CP-symmetriija rihkkašuvvet ja máilmmiávus ribahivččii termodynama dássedeattus eret. Buot dát eavttut ollašuvvet standardamálles, muhto dat ii leat albmoneapmin doarvái fámolaš čilget dálá baryonaeahpesymmetriija.

 Spáppalágan nástejoavkkuid ahki 
1990-logu beallemuttus spáppalágan nástejoavkkuid áican čujuhii, ahte daid ahki lea ruossalas álgobávkkehemiin. Dihtorsimulašuvnnat spáppalágan nástejoavkkuin ledje ovttaláganat nástepopulašuvnnain dahkkon áiccastagain ja dat evttohedje joavkkuid ahkin sullii 15 miljárdda jagi. Dát lea ruossalas máilmmiávvosa 13,7 miljárdda jagi agiin. Dát čuolbma čielggai oalle lahkai ollásit 1990-logu loahpas, go ođđa dihtorsimulašuvnnat válde vuhtii maiddái mássájávkosa, man nástebiekkat dagahedje, ja čujuhedje, ahte spáppalágan nástejoavkkut leat čielgasit nuorabut.

Dattetge lea vel eahpečielggas, man dárkilit nástejoavkkuid agit leat mihtiduvvon, muhto juohke dáhpáhusas lea čielggas, ahte dat leat oassi máilmmiávvosa buot boarrasamos čuozáhagain.

 Sevdnjes ávnnas 

Sevdnjes ávdnasa leahkima evideanssa vuođđun lea dan gravitála váikkuhus eará ávdnasii, ieš sevdnjes ávdnasa partihkkalat eai leat gávdnon laboratoriijadutkamušain. Máŋggat partihkkalfysihkka molssaeavttut leat evttohuvvon sevdnjes ávnnasin, ja máŋggat dutkamušat dan áicama várás leat jođus.

 Sevdnjes energiija 

Tiippa Ia supernovaid ruksesspektrasirdásemiid mihtideamit leat buktán ovdan, ahte máilmmiávvosa viidun lea jođálmuvvan dan rájes go dan ahki lei sullii bealli dálážis. Vai almmolaš relativitehtateoriija čilgešii viiduma, dat gáibida, ahte eanaš oassi máilmmiávvosa energiijas čohkiida energiijas, mas lea stuorra negatiivvalaš deatta. Dát energiija gohčoduvvo sevdnjes energiijan. Sevdnjes energiijas leat maiddái máŋggat eará evideanssat. Kosmalaš duogášsuonjardeami mihtideamit čujuhit, ahte máilmmiávvosa hápmi lea hui lahka duolbasa. Dalle almmolaš relativitehtateoriija mielde das galgá leat measta justa kritihkalaš mássá/energiijadeahtisvuohta. Máilmmiávvosa mássá deahtisvuođa sáhttá goittotge mihtidit dan gravitála ráhkadusjuohkáseami vuođul, ja dan leat mihtidan leat dušše 30% kritihkalaš deahtisvuođas. Danin go sevdnjes energiija ii juohkás joavkkuide dábálaš lági mielde, dat lea buoremus čilgehus energiijadeahtisvuođa ”váilumii”.

Negatiivvalaš deatta lea gurrosa energiija iešvuohta, muhto sevdnjes energiija dárkilis luondu lea ain okta álgobávkkeheapmeteoriija stuorámus gažaldagain. Vejolaš molssaeavttuide gullet kosmologalaš konstánta ja kvintesseansa. Jagis 2008 almmustahtton WMAP-bargojoavkku bohtosiid mielde, mat čohkkejedje dieđuid kosmalaš duogášsuonjardeamis ja eará gálduin, čujuhit, ahte dálá máilmmiávvosis 72% lea sevdnjes energiija, 23% sevdnjes ávnnas, 4.6% dábálaš ávnnas ja vuollel 1% neutrinot. Ávdnasa energiijadeahtisvuohta njiedjá go máilmmiávus viidu, muhto sevdnjes energiija deahtisvuohta bissu hui seammán. Dan dihte ávnnas hábmii ovdelis stuorát oasi máilmmiávvosa energiijas go dálážis ja dan dihte dan oassi unnu maiddái boahttevuođas go fas sevdnjes energiija lassána.

ΛCDM:s dahjege lambda - galbma sevdnjes ávnnas -málles, mii lea dálá buoremus álgobávkkeheami málle, sevdnjes ávnnas čilgejuvvo almmolaš relativitehtateoriijas kosmologalaš konstánttain. Konstántta árvvu sturrodat, mii reahkká sevdnjes energiija čilgemii, lea goittotge olu unnit go maid dutkit leat gáddán kvantagravitašuvnna vuođul dahkkon árvádallamiin. Kosmologalaš konstántta ja eará sevdnjes energiija čilgenmálliid sirrejit ja ohcet dán áigge dieđamáilmmis aktiivvalaččat.

 Boahttevuohta álgobávkkeheapmeteoriija mielde 
Ovdal go sevdnjes energiija áicojuvvui, kosmologat einnostedje guovttelágan boahttevuođa máilmmiávvosii. Juos máilmmiávvosa mássá deahtisvuohta livččii stuorát go kritihkalaš deahtisvuohta, máilmmiávus viiddošii dan maksimálasturrodahkii ja dan maŋŋá gahččagoađášii čoahkkái. Dat deahtošii ja báhkkanivččii ođđasit ja gárttašii loahpa loahpas seammalágan dillái go álggus nu gohčoduvvon loahpparuožiheamis. Jus fas deahtisvuohta livččii seamma dahje uhcit go kritihkalaš deahtisvuohta, viidun njoazošii muhto ii goassige nogašii. Násttiid čohkiideapmi bissánivččii go buot násttiidgaskasaš gássa livččii iešguđege galaksain geavahuvvon lohppii. Násttit golašivčče ja guođašivčče maŋŋáseaset vilges dorriid, neutronanásttiid ja čáhppes ráiggiid. Vehážiid mielde dáid gaskasaš beaškkeheamiid dihte šattašedje ain stuorát čáhppes ráiggit ja máilmmiávvosa gaskamearálaš temperatuvra njiejašii asymptohtalaččat absoluhtalaš nollačuoggá guvlui nu gohčoduvvon loahppačoaskumis. Dasa lassin, juos protonat livčče eahpestáđđásat, baryonalaš ávnnas jávkkašii ja dušše suonjardeapmi ja čáhppes ráiggit bázašedje. Loahpa loahpas čáhppes ráiggit jávkkašedje Hawking suonjardeapmin. Máilmmiávvosa entropiija lassánivččii maksimálan nu gohčoduvvon liekkasjápmimis. Dakkár dilis mangelágan ortniidan hámi energiija ii sáhtášii šat luovvanit.

Jođálmuvvan viidumis dahkkon modearna áiccastagat čujuhit dása, ahte ain stuorát oassi dál áicon máilmmiávvosis gártá min dáhpáhushorisontta olggobeallai, eatge mii šat sáhte dan áicat. Loahpalaš boađus ii leat dieđus. Máilmmiávvosa ΛCDM-málle doallá sisttis sevdnjes energiija kosmologalaš konstántta hámis. Málle mielde dušše gravitašuvdnii čatnon vuogádagat, dego galaksat, bisošedje čoahkis, ja datge gárttašedje liekkasjápmimii go máilmmiávus viidu ja čoasku. Eará sevdnjes energiija vuođul dahkkon čilgehusat, nu gohčoduvvon jápmaenergiijateoriijat, evttohit, ahte loahpa loahpas galaksajoavkkut, násttit, planehtat, atomat, váibmosat ja ávnnas ieš gaikánit nu gohčoduvvon loahppagaikáneamis. Dat lea boađus máilmmiávvosa viiduma jođálmuvvamis.

 Álgobávkkeheapmeteoriija boahttevuohta 

 Álgobávkkeheami čuovvut 
Vaikko álgobávkkeheami málle lea kosmologiijas almmolaččat dohkkehuvvon, lea vuordimis, ahte dat gárggiidahtto boahttevuođas. Máilmmiávvosa áramus muttuin diehtit unnán. Penrose-Hawking singularitehtateoremat gáibidit, ahte kosmalaš áiggi álggus lea ferten leat singularitehta. Dáid teoremain navdojuvvo, ahte almmolaš relativitehtateoriija doallá deaivása. Almmolaš relativitehta ferte goittotge jávkat ovdal go máilmmiávus juksá Planck temperatuvrra, ja kvantagravitašuvnna rivtteslágan gieđahallan sáhttá garvit singularitehta. Máŋggat molssaevttolaš teoriijain viggetge ovttastit kvantafysihka ja almmolaš relativitehtateoriija.

Álgobávkkeheapmeteoriija dievasmahttima dahje buhttema várás leat evttohuvvon ovdamearkka dihte:
 Mállet, mat dollet sisttis Hartle-Hawking rájáhis dili. Dain olles áige-gomuvuohta lea ravddalaš, mii oaivvilda, ahte álgobávkkeheapmi oaivvilda áigerájá, muhto málle ii gáibit singularitehta.
 Bránamállet, main inflašuvnna sivvan leat sárasteoriijain čilgejuvvon bránaid lihkadeapmi. Ekpyrohta málle, mii govvida dili ovdal álgobávkkeheami, čilge álgobávkkeheami leat boađus bránaid gaskasaš beaškkeheamis. Syklalaš málle fas lea ekpyrohta málle varianta, mas beaškkeheamit dáhpáhuvvet ain muhtimin, gaskkohagaid. Dan mielde álgobávkkeheami ovdal dáhpáhuvai loahpparužiheapmi ja dákkár sykla joatkašuvvá proseassas nubbái.
 Kaohtalaš inflašuvnna málle, mas universála inflašuvdna nohká báikkálaččat máŋggain sajiin. Juohke nohkanbáikkis šaddá buljarasunivearsa, mii viidu iežas álgobávkkeheami rájes.

Buot máinnašuvvon mállet dollet sisttisteaset navdosiid, mat eai leat iskkaduvvon. Guovtti maŋimuš mállekategoriijas álgobávkkeheapmi áddejuvvo nu, ahte dat dáhpáhuvvá olu stuorát ja boarrásut univearssa, dahje multivearssa, siste. Gažaldat ii nappo leat iešalddes álggus.

Gažaldaga das, mii lei ovdal álgobávkkeheami, lea vejolaš dulkot mearkkaškeahtes gažaldahkan, danin go jus áigi ii leat leahkimin, doaba ovdal ii mearkkaš maidege.

Kvantamekanihkka govve atoma unnit skálas, mas albmoneamit leat spontána, dahjege dakkárat, mat dáhpáhuvvet čielga siva haga. Danin go álgobávkkeheami álggus máilmmiávvosa sturrodat gulai kvantaskálai, dieđamáilmmis leat dutkagoahtán nu gohčoduvvon kvantakosmologiija.

 Dulkojumit filosofiijain ja oskkoldagain 
Álgobávkkeheapmeteoriija lea dieđalaš teoriija, ja dakkárin dan duohtavuođa árvvu meroštallet áiccastagat. Dan fáttá dihte dat goittotge bohciidahttá maiddái filosofalaš ja oskku gažaldagaid, dego mii lei ovdal álgobávkkeheami dahje mii dan dagahii. 1920- ja 30-logus measta buot kosmologat oidne máilmmiávvosa agálažžan ja máŋggat váidaledje, ahte áiggi álgima govvideapmi buvttii fysihkkii oskkolaš beliid. Seamma oaivilis ledje maiddái bissovaš dili málle guottiheaddjit. Dákkár miellagova nannii dat, ahte teoriija gárgejeaddji Georges Lemaître lei romalaš-katolihkalaš báhppa. Lemaître ieš álo deattuhii, ahte álgobávkkeheapmeteoriija lea fysikála teoriija iige dakkárin doala sisttis čujuhusaid oskkoldahkii.

Álgobávkkeheapmeteoriija oskkolaš dulkojumiid vuostálasttii earet eará nástediehtaga dutki Viktor Ambarzumjan. Ambarzumjan oaivvilda, ahte ávnnas viggá hábmet ain ođđa vuogádagaid, go sirdašuvvat unnit vuogádagain stuorábuidda. Ambarzumjan mielde lea vejolaš govahallat, ahte ávnnas sáhttá hábmet ravddahis meari iešguđetlágan, siskkáldas vuogádagaid, main olmmoš lea dássážii áican kvarkkaid ja dássážii fuomášuvvon máilmmiávvosa gaskasaš vuogádagaid. Ambarzumjan oaivvilda, ahte miige ii eastte min jurddašeames máilmmiávvosa ravddaheapmin ja agálažžan. Su oaivila mielde dan oasi máilmmiávvosis, man mii leat áican, ii sáhte gohčodit máilmmiávvosin, danin go lea vejolaš, ahte áicon oassi máilmmiávvosis lea dušše oassi stuorát vuogádaga, mii fas sáhttá leat oassi dan stuorát vuogádaga ja nu ain ovddosguvlui. Ambarzumjan váruhii, ahte olbmo lagas birrasa guoski áiccastagain ii gánnet dahkat heahttás jurddabohtosiid ja geahččalit generaliseret daid guoskat olles máilmmiávvosa. Dan máilmmiávvosa oasi, man olmmoš lea dássážii áican, Ambarzumjan gohčodii metagalaksan. Seammasullasaš metagalaksat sáhttet leat juoba ravddahis olu.

Kosmologa Stephen Hawking oaivvilda, ahte álgobávkkeheapmeteoriija lea leamašan jearggalaš čuovvumuš fysihka lágain ja máilmmiávus lea šaddan ipmila váikkuhusa haga.

Kategoriija:Fysihkka
Kategoriija:Astronomiija