Według teorii do Wielkiego Wybuchu miało dojść 13,8 mld lat temu. Fizycy uważają, że przed tym zjawiskiem zaszło coś, co nazywa się kosmiczną inflacją. Trwała ona krócej niż bilionową część sekundy. W tej krótkiej chwili zimna materia „napęczniała”, a potem doszło do Wielkiego Wybuchu, który spowodował ciągłe rozszerzanie się Wszechświata.
Ostatnie obserwacje poparły teorie dotyczące zarówno Wielkiego Wybuchu, jak i kosmicznej inflacji. Ale te dwa procesy są tak radykalnie różne od siebie, że naukowcy starali się wyobrazić sobie, jak jeden mógł wiązać się z drugim.
Naukowcy wzięli niedawno pod uwagę jedną z faz całego procesu, znaną jako „dogrzewanie”. Miała ona miejsce pod koniec kosmicznej inflacji i obejmowała procesy, które zmieniły zimną, jednolitą materię w niezwykle gorącą, skomplikowaną zupę, która istniała na początku Wielkiego Wybuchu.
Autorzy badań szczegółowo symulowali, jak wiele form materii oddziaływałoby w tym chaotycznym okresie pod koniec inflacji. Symulacje pokazują, że energia, która napędzała inflację, mogła być redystrybuowana w jeszcze krótszym czasie w sposób, który wytworzyłby warunki konieczne do zajścia Wielkiego Wybuchu.
Zespół stwierdził, że ta ekstremalna transformacja byłaby jeszcze szybsza i skuteczniejsza, gdyby efekty kwantowe zmodyfikowały sposób, w jaki materia reagowała na grawitację przy bardzo wysokich energiach, odbiegając od sposobu, w jaki einsteinowska teoria ogólnej względności przewiduje interakcję materii i grawitacji.
W myśl teorii kosmicznej inflacji Wszechświat zaczął się jako bardzo niewielka plama materii wypełniona ogromną ilością materii energetycznej. Napędzana przez nią siła grawitacyjna eksplodowała, rozszerzając Wszechświat w czasie krótszym niż bilionowa część sekundy.
Naukowcy wybrali jeden konkretny model zamiast innych, ponieważ jego przewidywania ściśle odpowiadają precyzyjnym pomiarom mikrofalowego promieniowania tła. Symulacja śledziła zachowanie dwóch typów materii, które mogły dominować podczas „pęcznienia”. Przy niezwykle wysokich ilościach energii, które miałyby towarzyszyć całemu procesowi, siła grawitacji mogłaby się zmieniać w czasie i przestrzeni.
W toku badań ich autorzy zauważyli, że im silniejszy był kwantowo zmodyfikowany efekt grawitacyjny, tym szybciej Wszechświat przechodził od zimnej, jednorodnej materii do znacznie cieplejszych, zróżnicowanych form, które są charakterystyczne dla Wielkiego Wybuchu.
