Sellised päevad muudavad astrofüüsikuks olemise huvitavaks. Ühelt poolt on BICEP2 teadaanne, et inflatsioonilise suure paugu kaua kahtlustatud teooria on tõepoolest tõene. See on avastus, mis paneb teid tahtma tänaval juhuslikke inimesi haarata ja öelda neile, milline on universumi hämmastav asi. Teisest küljest on see täpselt seda tüüpi hetk, mil peaksime olema rahulikud ja lükkama tagasi ühe uurimisrühma esitatud väited. Võtke siis sügavalt sisse ja uurime, mida me teame, ja mida me mitte.
Kõigepealt hajutagem mõned kuulujutud. See uusim uurimistöö pole esimene tõend gravitatsioonilainete kohta. Esimesed kaudsed tõendid gravitatsioonilainete kohta leiti Russell Hulse ja Joseph Taylori poolt binaarse pulsaari orbiidilisel lagunemisel, mille eest neile anti 1993. aastal Nobeli preemia. See uus töö pole ka esimene kosmilise mikrolaine polarisatsiooni avastus. taust või isegi B-režiimi polarisatsiooni esimene vaatlus. See uus töö on põnev, kuna leiab tõendeid B-režiimi polarisatsiooni konkreetse vormi kohta, mille põhjuseks on ürgne gravitatsioonilained. Gravitatsioonilainete tüüp, mida põhjustaks ainult Universumi kõige varasematel hetkedel tekkiv inflatsioon.
Samuti tuleb märkida, et seda uut teost ei ole veel eelretsenseeritud. See saab olema ja tõenäoliselt möödub see tõenäoliselt, kuid seni, kuni see juhtub, peaksime olema tulemuste suhtes pisut ettevaatlik. Isegi siis tuleb neid tulemusi kontrollida teiste katsetega. Näiteks peaksid Plancki kosmoseteleskoobi andmed neid tulemusi kinnitama, eeldades, et need on õiged.
Need uued tulemused on tõesti väga huvitavad.
Meeskond tegi analüüsi, mida nimetatakse B-režiimi polarisatsiooniks kosmilise mikrolaine taustal (CMB). Valguslained võnkuvad nende liikumissuunaga risti, sarnaselt sellele, kuidas veelained võnkuvad mööda vee pinda liikudes üles ja alla. See tähendab, et valgust saab suunata. CMB valguse jaoks on sellel orientatsioonil kaks režiimi, tuntud kui E ja B. E-režiimi polarisatsiooni põhjustavad CMB temperatuuri kõikumised ja seda täheldati esmakordselt 2002. aastal interferomeetri DASI abil.
B-režiimi polarisatsioon võib toimuda kahel viisil. Esimene viis on tingitud gravitatsioonilisest läätsest. Esimene on tingitud E-režiimi gravitatsioonilisest läätsest. Kosmiline mikrolaine taust, mida me täna näeme, on enne meie juurde jõudmist reisinud rohkem kui 13 miljardit aastat. Osa teekonnast on teekonna jooksul jõudnud galaktikate jms lähedale gravitatsiooniläätsede saamiseks. See gravitatsiooniline lääts keerab polarisatsiooni natuke, andes sellele osa B-režiimi polarisatsioonist. Seda tüüpi täheldati esmakordselt 2013. aasta juulis. Teine viis on tingitud gravitatsioonilainetest universumi varasest inflatsiooniperioodist. Inflatsiooniperioodi toimel tekitas see gravitatsioonilaineid kosmilises mastaabis. Nii nagu gravitatsiooniline lääts tekitab B-režiimi polarisatsiooni, tekitavad need ürgsed gravitatsioonilised lained B-režiimi efekti. Täna teatati ürgse laine B-režiimi polarisatsiooni avastamisest.
Inflatsiooni on pakutud põhjuseks, miks kosmilise mikrolaine taust on nii ühtlane. Me näeme CMB-s väikseid kõikumisi, kuid mitte suuri kuuma- ega külmaala. See tähendab, et varajane universum pidi olema piisavalt väike, et temperatuurid ühtlustuksid. Kuid CMB on nii ühtlane, et vaadeldav universum pidi olema palju väiksem, kui suur pauk ennustas. Kui Universum kogeks varajastel hetkedel kiiret kasvu, siis kõik toimiks. Ainus probleem oli see, et meil polnud inflatsiooni kohta otseseid tõendeid.
Eeldades, et need uued tulemused püsivad, teeme seda nüüd. Mitte ainult, et me teame, et inflatsioon oli tugevam, kui me oskasime oodata. Gravitatsioonilainete tugevust mõõdetakse väärtuses, mida nimetatakse r, kus suurem on tugevam. Leiti, et r = 0,2, mis on arvatust palju suurem. Varasemate Plancki teleskoobi tulemuste põhjal eeldati, et r <0,11. Seega näib, et varasemate leidudega on pisut pinget. On olemas viise, kuidas seda pinget lahendada, kuid kuidas seda veel kindlaks teha.
Niisiis tuleb see töö ikkagi eelretsenseerida ja seda tuleb kinnitada ka teiste katsetega ning seejärel tuleb lahendada pinge selle tulemuse ja varasemate tulemuste vahel. Enne inflatsiooni mõistmist on veel palju teha. Kuid üldiselt on see tõesti suur uudis, võib-olla isegi Nobeli preemia vääriline. Tulemused on nii tugevad, et tundub üsna selge, et meil on otseseid tõendeid kosmilise inflatsiooni kohta, mis on suur samm edasi. Enne tänast oli meil füüsilisi tõendeid alles siis, kui universum oli umbes teine vana, ajal, mil toimus nukleosüntees. Selle uue tulemusega saame nüüd Universumit proovile panna, kui see oli vähem kui 10 triljon triljonit triljonit sekundit vana.
Mis on selle üle mõeldes üsna hämmastav.
