אם נפנה גלאי קרינת מיקרו בעל רגישות גבוהה לשמיים, נראה ספקטרום רקע התלוי בכיוון בו אנו מסתכלים.

התפיסה הרווחת הינה ש"אי האחידות בקרינת הרקע הקוסמית" הזו נגרמת ע"י חלקיקים קוסמולוגיים אשר הופיעו בצורה ספונטנית בזמן המפץ הגדול. במובן הזה, השמיים הם מיקרוסקופ ענק המתבונן ביקום המוקדם. את ההיווצרות הספונטנית של החלקיקים הקוסמולוגיים, וההשפעה שלהם על קרינת הרקע הקוסמית, ניתן לדמות באמצעות ניסוי במעבדה. פרופסור ג'ף סטיינהאור ושותפיו מאוניברסיטת סורבון ( Sorbonne University ) עשו בדיוק את זה, באמצעות נוזל של פוטונים [J. Steinhauer et al., Nature Communications 13, 2890 (2022)].

בדרך כלל, פוטונים לא מרגישים בנוכחות אחד של השני, אולם כאשר קרן לייזר עוברת דרך גז של אטומי רובידיום, ישנה אינטראקציה אפקטיבית בין הפוטונים. כיבוי מהיר של האינטראקציה הזאת מקביל (אנלוגי) להתפשטות המהירה של היקום המוקדם אשר יצרה את החלקיקים הקוסמולוגיים. החוקרים מצאו שהשינוי הפתאומי באינטראקציות הוביל ליצירה קוונטית של גלי קול המתקדמים בנוזל האור. גלי קול אלה הקבילו לחלקיקים הקוסמלוגיים, והספקטרום שלהם דמה מאוד לספקטרום של קרינת הרקע הקוסמית.

בקרו בדף הבית של פרופ' פרופסור ג'ף סטיינהאור: https://phsites.technion.ac.il/atomlab/

 בתמונה: אי האחידות בקרינת הרקע הקוסמית כמה שנמדדה ע"י טלסקופ החלל פלאנק (Planck)

 Credit: ESA, Source: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/03/Planck_CMB.