Waarnemen van de eerste ontstaansmomenten van het heelal
Het begin van het heelal tot 380.000 jaar daarna kunnen we niet zien. Dat zal in de toekomst zeker zo blijven want het heelal was in het begin mistig en daar kan je niet doorheen kijken. Kijken kan dan niet, maar meten kan het over een jaar of tien wel. Er komen op de wereld steeds meer meetmachines die zwaartekrachtsgolven gaan meten, en als die gaan samenwerken, dan heb je een zwaartekrachtsgolven-telescoop zo groot als de diameter van de Aarde. Over een jaar of 10 worden ook de Laser Interferometer Space Antenna (LISA) satellieten gelanceerd. En er is nu al ervaring om afstanden in het heelal te meten met de zeer extreem nauwkeurige pulsarklokken.
We weten zeker dat er nooit een hypothese zal zijn voor het begin van het heelal
Even voor de duidelijkheid: De welbekende oerknaltheorie zegt niets over het begin van het heelal. Die theorie is alleen een model voor de ontwikkeling van het heelal alles behalve het begin. De inflatietheorie geeft uitleg aan wat er bij de eerste ontstaansmomenten gebeurde, maar nog steeds niet voor het begin van het heelal. Het begin van het heelal was een zo onmenselijk en onvoorstelbare gebeurtenis dat daar nu niet, en nooit niet, een theorie voor zal komen. Zie dat begin maar zoiets als delen door nul. Dat mag niet.
Tussen beide theorieën
Het is niet fijn om twee theorieën te hebben voor één en hetzelfde heelal. Het liefst zouden we één theorie willen hebben voor de hele ontstaansgeschiedenis van dat heelal; het begin zelf dan daargelaten. Er is ook een ander probleem. Het einde van het inflatietijdperk moet wel netjes aansluiten bij het begin van de oerknaltheorie. Dat geeft randvoorwaarden waar de inflatietheorie wiskundig aan moet voldoen.
Het kan niet zo zijn dat het einde van de inflatietheorie voorspelt dat de temperatuur 1 miljard graden is, terwijl het begin van de oerknaltheorie juist theoretisch b.v. aangeeft dat dit 1 miljoen garden zal zijn. Dat geldt ook voor b.v. de dichtheid van het heelal, maar ook de samenstelling en de hoeveelheid materie en antimaterie in het heelal. Het mag allemaal niet in onbalans zijn. Maar die zwaartekrachtsgolven telescopen kunnen dat in de toekomst gaan meten.
Uniforme kosmische achtergrondzwaartekrachtsgolven
Uiteindelijk zal de zoektocht gaan naar Stochastic Gravitational-Wave Background (SGWB). Zwaartekrachtsgolven komen namelijk overal vandaan, en het bijna-begin van het heelal komt dat ook, want als je wilt meten aan de eerste ontstaansmomenten van het heelal, dan kan je dat doen in alle richtingen, zolang het signaal maar extreem ver weg van jou vandaan komt. Daar is het grootste verleden in het heelal te vinden. Daar is de verste historie van het heelal. Dat is waar het hier om gaat. Zoek naar een zwaartekrachtsgolf-signaal wat ver weg van je vandaan komt en toch overal eenduidig steeds weer hetzelfde signaal is. Al die andere zwaartekrachtsgolven in het heelal voldoen hier niet aan want die staan allemaal op zichzelf. Deze zijn niet coherent, zoals dat heet. Eigenlijk is dit hetzelfde verhaal als bij de kosmische achtergrondstraling die in 1965 ontdekt is. Dat is een signaal van het moment dat het heelal doorzichtig werd. Dat is die 380.000 jaar na het begin. Ook die is meetbaar uit alle richtingen.
- Het is dus wachten op uniforme zwaartekrachtsgolven uit alle richtingen die het verhaal vertellen van een massieve energetische gebeurtenis na het begin van het heelal en die duidelijkheid kan geven hoe de inflatietheorie aansluit op de oerknaltheorie.
- Het kan ook zijn dat er een topologisch defect gevonden wordt. Dat is een soort breuk in de ruimtetijd zoals Einstein die definieerde. Dat zal zeker ook gravitationele implicaties hebben.
- Het kan ook zijn dat er niet isotrope massieve massaverdelingen zijn. Ook dat zouden we dan kunnen ontdekken met die zwaartekrachtsgolf telescopen.
Kortom zwaartekrachtsgolf-telescopen gaan onze kennis over het ultieme begin van het heelal vergroten.
