Zile ca acestea fac să fie un astrofizician interesant. Pe de o parte, există o enervare a BICEP2 potrivit căreia teoria cu suspiciunea îndelungată a unui big bang inflaționist este adevărată. Este tipul de descoperire care te face să vrei să-i iei pe oameni la întâmplare pe stradă și să le spui ce lucru uimitor este Universul. Pe de altă parte, acesta este exact tipul de moment în care ar trebui să fim liniștiți și să reprimăm afirmațiile făcute de o echipă de cercetare. Să respirăm adânc și să ne uităm la ceea ce știm și la ce nu.
În primul rând, să eliminăm câteva zvonuri. Această ultimă cercetare nu este prima dovadă a undelor gravitaționale. Primele dovezi indirecte pentru undele gravitaționale au fost găsite în degradarea orbitală a unui pulsar binar de Russell Hulse și Joseph Taylor, pentru care au primit premiul Nobel în 1993. Această nouă lucrare nu este și prima descoperire a polarizării în microundele cosmice. fundal sau chiar prima observație a polarizării în modul B. Această nouă lucrare este interesantă, deoarece găsește dovezi ale unei forme specifice de polarizare în modul B datorată primordial valuri gravitationale. Tipul de unde gravitaționale care ar fi cauzat doar de inflație în primele momente ale Universului.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că această nouă lucrare nu a fost încă analizată de la egal la egal. Va fi, și va trece cel mai probabil, dar până când va face acest lucru, ar trebui să fim puțin precauți în privința rezultatelor. Chiar și atunci aceste rezultate vor trebui verificate prin alte experimente. De exemplu, datele de la telescopul spațial Planck ar trebui să poată confirma aceste rezultate presupunând că sunt valabile.
Acestea fiind spuse, aceste noi rezultate sunt într-adevăr, cu adevărat interesante.
Ceea ce a făcut echipa a fost să analizeze ceea ce este cunoscut sub numele de polarizare în modul B pe fundalul microundelor cosmice (CMB). Undele de lumină oscilează perpendicular pe direcția lor de mișcare, similar cu modul în care undele de apă oscilează în sus și în jos în timp ce călătoresc de-a lungul suprafeței apei. Aceasta înseamnă că lumina poate avea o orientare. Pentru lumina de la CMB, această orientare are două moduri, cunoscute sub numele de E și B. Polarizarea modului E este cauzată de fluctuațiile de temperatură în CMB și a fost observată pentru prima dată în 2002 de interferometrul DASI.
Polarizarea în modul B se poate produce în două moduri. Prima cale se datorează lentilelor gravitaționale. Primul se datorează lentilelor gravitaționale ale modului E. Fundalul cosmic cu microunde pe care îl vedem astăzi a călătorit mai bine de 13 miliarde de ani înainte de a ajunge la noi. De-a lungul călătoriei sale, unele dintre ele au trecut destul de aproape de galaxii și altele asemenea pentru a fi lentilate gravitațional. Această lentilă gravitațională răsucește puțin polarizarea, oferind o parte din ea o polarizare în modul B. Acest tip a fost observat pentru prima dată în iulie 2013. A doua cale se datorează valurilor gravitaționale din perioada inflaționistă timpurie a universului. Pe măsură ce perioada inflaționistă a apărut, atunci a produs unde gravitaționale la scară cosmică. La fel cum lentila gravitațională produce polarizarea modului B, aceste unde gravitaționale primare produc un efect în modul B. Descoperirea polarizării în modul B a undei primordiale este ceea ce a fost anunțat astăzi.
Inflația a fost propusă ca motiv pentru care fundalul cosmic cu microunde este la fel de uniform. Vedem fluctuații mici în CMB, dar nu puncte fierbinți sau reci mari. Acest lucru înseamnă că Universul timpuriu trebuie să fi fost suficient de mic pentru ca temperaturile să se extindă. Dar CMB este atât de uniformă încât universul observabil trebuie să fi fost mult mai mic decât cel prevăzut de big bang. Cu toate acestea, dacă Universul a înregistrat o creștere rapidă a dimensiunii în primele momente, atunci totul ar funcționa. Singura problemă a fost că nu aveam nicio dovadă directă a inflației.
Presupunând că aceste noi rezultate se mențin, acum o facem. Nu numai asta, știm că inflația a fost mai puternică decât ne-am anticipat. Puterea undelor gravitaționale este măsurată într-o valoare cunoscută sub numele de r, unde mai mare este mai puternic. S-a constatat că r = 0,2, care este mult mai mare decât se aștepta. Pe baza rezultatelor anterioare ale telescopului Planck, era de așteptat ca r <0,11. Deci, pare să existe un pic de tensiune cu constatările anterioare. Există modalități prin care această tensiune poate fi rezolvată, dar exact cum este încă de determinat.
Așadar, această lucrare trebuie în continuare revizuită de la egal la egal și trebuie confirmată de alte experimente, iar apoi trebuie rezolvată tensiunea dintre acest rezultat și rezultatele anterioare. Mai sunt multe de făcut înainte de a înțelege cu adevărat inflația. Dar, în general, este o veste cu adevărat mare, posibil chiar premiată cu premiul Nobel. Rezultatele sunt atât de puternice încât pare destul de clar că avem dovezi directe ale inflației cosmice, ceea ce este un pas uriaș înainte. Înainte de azi, aveam doar dovezi fizice de când universul avea aproximativ o a doua vechime, într-un moment în care a avut loc nucleosinteza. Cu acest nou rezultat, putem acum să sondăm Universul atunci când avea mai puțin de 10 trilioane de trilioane de miliarde de secunde.
Ceea ce este destul de uimitor când te gândești la asta.
