Kaasaegse arusaama kohaselt tuleb erinevate kosmoloogiliste vaatluste kooskõlaliseks seletemiseks eeldada, et enam kui 13 miljardit aastat tagasi oli universum ülikiire paisumise seisundis, mida nimetatakse inflatsiooniks. Juhtivaks lähenemiseks inflatsiooni kirjeldamisel on panna paika nn skalaarset tüüpi väli. Selle omadused põhjustasid kiireneva paisumise ja tekitasid häired, mille ümber hiljem kujunesid galaktikad ning mis jätsid jälje universumit täitva kosmilise mikrolainelise taustkiirguse fooni.

Aastate jooksul on välja pakutud suur hulk erinevaid inflatsiooni mudeleid, aga alles tänu viimasel paaril aastal saadud taustkiirguse täppisandmetele osutub võimalikuks mudelite ennustuste piisavalt täpne võrdlus vaatlustega ja ebasobivate mudelite kõrvaleheitmine.

Teadlased analüüsisid inflatsiooni mudeleid skalaarväljaga gravitatsiooni üldistatud teooria raames, kasutades Tartu töörühmas varem välja töötatud nn invariantide matemaatilist formalismi. Selgus, et skalaarväljaga inflatsiooni mudeleid on võimalik klassifitseerida ühe funktsiooni, nn invariantse potentsiaali abil. Seega füüsikalisest lähtekohast esmapilgul väga erinevad mudelid on inflatsiooni ennustuste kirjeldamisel ekvivalentsed, kui vastavate mudelite invariantsed potentsiaalid on samad. Uurimistöö käigus avastasid teadlased ka ühe uue mudelite klassi.

"Kui muidu on gravitatsiooniteoreetikud ja osakestefüüsikud harjunud kasutama oma kitsa valdkonna spetsiifilist "keelt" ja vaatenurka probleemidele lähenemisel, siis erinevate kompetentside kokkuviimine universumi suurte mõistatuste lahendamisel on viljakas, et mitte öelda ainuvõimalik tee teaduse arenguks," tõdeb akadeemik Martti Raidal, kelle juhitava "Tumeda universumi" tippkeskuse egiidi all töö valmis.

Uurimistöö autorid on Laur Järv, Mihkel Rünkla ja Margus Saal Tartu ülikooli füüsika instituudi teoreetilise füüsika laborist ning Kristjan Kannike, Luca Marzola, Antonio Racioppi, Martti Raidal ja Hardi Veermäe Keemilise ja bioloogilise füüsika instituudi kõrgete energiate ja arvutusfüüsika laborist.

Ameerika Füüsika Seltsi väljaanne Physical Review Letters avaldab kõikidest füüsikavaldkondadest lühikesi väljapaistvat teadustulemust sisaldavaid artikleid, mis avavad uue uurimissuuna, lahendavad olulise probleemi või esitavad uudse head rakendust lubava meetodi. Physical Review Lettersis ilmunud artiklid leiavad füüsikaajakirjade hulgas keskmiselt kõige enam tsiteerimist ning seal avaldamist peetakse väga prestiižseks.

Eesti teadlastele pole see saavutus siiski esmakordne, viimase kümne aasta jooksul on Physical Review Lettersi autorite hulgas olnud ka Els Heinsalu, Dan Hüvonen, Mario Kadastik, Jaan Kalda, Urmas Nagel, Toomas Rõõm, Raivo Stern ja Alexander Tsirlin. Käesoleva töö autoritest on sama ajakirja veergudele varem jõudnud Kristjan Kannike, Antonio Racioppi ja Martti Raidal.