Ilyen napok az asztrofizikusnak lenni érdekessé teszik. Egyrészt a BICEP2 kijelenti, hogy az inflációs nagyroham régóta gyanított elmélete valóban igaz. Ez a fajta felfedezés, ami miatt vágyakozókkal szeretne megragadni az utcán, és elmondja nekik, milyen csodálatos dolog az Univerzum. Másrészt, pontosan ez a pillanat, amikor nyugodtnak kell lennünk, és vissza kell nyomnunk az egyik kutatócsoport állításait. Vessen egy mély lélegzetet, és nézzük meg, mit tudunk, és mit nem.
Először is, osztsuk el néhány pletykát. Ez a legújabb kutatás nem az első bizonyíték a gravitációs hullámokra. A gravitációs hullámok első közvetett bizonyítékait Russell Hulse és Joseph Taylor egy bináris pulzár orbitális bomlásában találták meg, amelyért 1993-ban Nobel-díjat kaptak. Ez az új munka szintén nem az első felfedezés a kozmikus mikrohullámú polarizációról. háttér, vagy akár a B-mód polarizációjának első megfigyelése. Ez az új munka izgalmas, mert bizonyítékokat talál a B-mód polarizációjának egy speciális formájára ősi gravitációs hullámok. Az a gravitációs hullám típusa, amelyet csak az univerzum legkorábbi pillanataiban okozhat az infláció.
Azt is meg kell jegyezni, hogy ezt az új munkát még nem vizsgálták meg szakmai áttekintéssel. Lesz, és valószínűleg át fog menni, de amíg meg nem történik, kissé óvatosnak kell lennünk az eredményekkel szemben. Ezeket az eredményeket más kísérletekkel is ellenőrizni kell. Például a Planck űrteleszkóp adatainak képeseknek kell lenniük ezeknek az eredményeknek a megerősítésére, feltételezve, hogy azok érvénytelenek.
De ezek az új eredmények valóban, nagyon érdekesek.
A csoport az volt, hogy elemezze a kozmikus mikrohullámú háttérben (CMB) a B-módú polarizációt. A fényhullámok merőlegesen rezgnek a mozgásuk irányára, hasonlóan ahhoz, ahogyan a vízhullámok fel-le oszlanak, miközben a víz felszínén haladnak. Ez azt jelenti, hogy a fénynek orientációja lehet. A CMB-ből származó fény esetében ennek az orientációnak két módja van, úgynevezett E és B. Az E-mód polarizációját a CMB hőmérsékleti ingadozása okozza, és először 2002-ben figyelték meg a DASI interferométerrel.
A B-mód polarizációja kétféle módon fordulhat elő. Az első út a gravitációs lencsének köszönhető. Az első az E-mód gravitációs lencséje. A kozmikus mikrohullámú háttér, amelyet ma látunk, több mint 13 milliárd évig utazott, mielőtt eljutott hozzánk. Utazásának során egy része elég közel ment a galaxisokhoz és hasonlókhoz ahhoz, hogy gravitációs lencséje legyen. Ez a gravitációs lencse kissé elforgatja a polarizációt, és részben B-módú polarizációt eredményez. Ezt a fajtát először 2013. júliusában figyelték meg. A második út az univerzum korai inflációs periódusának gravitációs hullámainak köszönhető. Az inflációs periódus következtében gravitációs hullámokat generált kozmikus méretekben. Csakúgy, mint a gravitációs lencsék B-módú polarizációt eredményeznek, ezek az elsődleges gravitációs hullámok B-módhatást eredményeznek. Az elsődleges B-módú polarizáció felfedezése az, amit ma bejelentettek.
Az inflációt indokolták annak okáért, hogy a kozmikus mikrohullámú háttér ugyanolyan egységes legyen. Kismértékű ingadozást észlelünk a CMB-ben, de nem meleg vagy meleg foltokat. Ez azt jelenti, hogy a korai világegyetemnek elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a hőmérséklet kiegyenlüljön. De a CMB annyira egységes, hogy a megfigyelhető világegyetemnek sokkal kisebbnek kellett lennie, mint amit a nagy robbantás előre jelez. Ha azonban az Univerzum korai pillanataiban gyorsan megnövekszik a méretében, akkor minden rendben lesz. Az egyetlen probléma az volt, hogy nem volt közvetlen bizonyítékunk az inflációról.
Feltéve, hogy ezek az új eredmények tartózkodnak, most megtesszük. Nemcsak azt tudjuk, hogy az infláció erősebb volt, mint amire számítottunk. A gravitációs hullámok erősségét r néven ismert értékben mérik, ahol a nagyobb erősebb. Megállapítottuk, hogy r = 0,2, ami jóval magasabb a vártnál. A Planck-távcső korábbi eredményei alapján várható volt, hogy r <0,11. Tehát úgy tűnik, hogy van egy kis feszültség a korábbi eredményekkel kapcsolatban. Vannak olyan módok, amelyek segítségével meg lehet oldani ezt a feszültséget, de hogyan kell még meghatározni.
Tehát ezt a munkát még át kell vizsgálni, és más kísérletekkel meg kell erősíteni, majd meg kell oldani a feszültséget az eredmény és a korábbi eredmények között. Még sok tennivaló van, mielőtt valóban megértjük az inflációt. De általánosságban ez valóban nagy hír, esetleg a Nobel-díj méltó. Az eredmények olyan erősek, hogy elég egyértelműnek tűnik, hogy közvetlen bizonyítékokkal rendelkezünk a kozmikus inflációról, ami hatalmas előrelépés. A mai nap előtt csak akkor volt fizikai bizonyítékunk, amikor az univerzum körülbelül egy második öreg volt, amikor egy nukleoszintézis történt. Ezzel az új eredménnyel most meg tudjuk vizsgálni az Univerzumot, amikor kevesebb, mint egy 10 trillió billió billió másodperc volt.
Ami elég elképesztő, ha erre gondolsz.
