Дни като тези правят да бъдеш астрофизик интересен. От една страна, има съобщението на BICEP2, че отдавна подозираната теория за инфлационен голям взрив всъщност е вярна. Този тип откритие ви кара да искате да грабнете случайни хора на улицата и да им кажете какво е невероятното нещо на Вселената. От друга страна, това е точно онзи момент, в който трябва да сме спокойни и да отблъскваме твърденията, направени от един изследователски екип. Затова нека поемем дълбоко въздух и погледнем какво знаем и какво не.
Първо, нека разсеем няколко слухове. Това последно изследване не е първото доказателство за гравитационни вълни. Първите косвени доказателства за гравитационните вълни са открити в орбиталния разпад на двоичен пулсар от Ръсел Хълс и Джоузеф Тейлър, за което те са удостоени с Нобелова награда през 1993 г. Тази нова творба също не е първото откритие за поляризация в космическата микровълнова печка фон, или дори първото наблюдение на B-режим поляризация. Тази нова работа е вълнуваща, защото намира доказателства за специфична форма на поляризация в B режим първичен гравитационни вълни. Видът на гравитационните вълни, които биха били причинени от инфлация само в най-ранните моменти на Вселената.
Трябва също да се отбележи, че тази нова творба все още не е била прегледана. Ще бъде и най-вероятно ще премине сбор, но докато не стане, трябва да сме малко предпазливи за резултатите. Дори тогава тези резултати ще трябва да бъдат потвърдени от други експерименти. Например, данните от космическия телескоп Planck трябва да могат да потвърждават тези резултати, при условие че са валидни.
Това каза, че тези нови резултати са наистина много интересни.
Това, което екипът направи, беше да анализира това, което е известно като поляризация в режим B в рамките на космическия микровълнов фон (CMB). Светлинните вълни се колебаят перпендикулярно на посоката им на движение, подобно на начина, по който водните вълни се колебаят нагоре и надолу, докато се движат по повърхността на водата. Това означава, че светлината може да има ориентация. За светлината от CMB тази ориентация има два режима, известни като E и B. Поляризацията на E-режим се причинява от температурни колебания в CMB и за първи път е наблюдавана през 2002 г. от интерферометъра DASI.
Поляризацията в B режим може да се извърши по два начина. Първият начин се дължи на гравитационните лещи. Първата се дължи на гравитационното обективиране на Е-режима. Космическият микровълнов фон, който виждаме днес, е пътувал повече от 13 милиарда години, преди да достигне до нас. По време на пътуването си част от него е преминала достатъчно близо до галактики и подобни, за да бъде гравитационно подпряна. Това гравитационно обективиране усуква малко поляризацията, придавайки на част от нея поляризация в B режим. Този тип е наблюдаван за първи път през юли 2013 г. Вторият начин се дължи на гравитационните вълни от ранния инфлационен период на Вселената. Докато настъпва инфлационен период, тогава той произвежда гравитационни вълни в космически мащаб. Точно както гравитационните лещи произвеждат B-режим поляризация, тези първични гравитационни вълни произвеждат B-режим ефект. Откриването на първичната вълнова B-режим поляризация е това, което беше обявено днес.
Инфлацията е предложена като причина, поради която космическият микровълнов фон е толкова равномерен, колкото е. Виждаме малки колебания в CMB, но не големи горещи или студени точки. Това означава, че ранната Вселена трябва да е била достатъчно малка, за да изравнява температурите. Но CMB е толкова еднообразен, че наблюдаваната Вселена трябва да е била много по-малка от предвидената от големия взрив. Ако обаче Вселената преживее бързо увеличение на размера си в ранните си моменти, тогава всичко щеше да се получи. Единственият проблем беше, че нямахме преки доказателства за инфлация.
Ако приемем, че тези нови резултати се задържат, сега го правим. Не само това, знаем, че инфлацията беше по-силна, отколкото очаквахме. Силата на гравитационните вълни се измерва в стойност, известна като r, където по-голяма е по-силна. Установено е, че r = 0,2, което е много по-високо от очакваното. Въз основа на по-ранните резултати от телескопа Планк се очакваше r <0,11. Така че изглежда, че има малко напрежение с по-ранни констатации. Има начини, по които това напрежение може да бъде разрешено, но само как тепърва ще се определя.
Така че тази работа все още трябва да бъде прегледана и тя трябва да бъде потвърдена от други експерименти, след което напрежението между този резултат и по-ранните резултати трябва да бъде разрешено. Има още много работа, преди да разберем инфлацията. Но като цяло това е наистина голяма новина, вероятно дори нобелова награда. Резултатите са толкова силни, че изглежда доста ясно, че имаме директни доказателства за космическа инфлация, което е огромна стъпка напред. Преди днес имахме само физически доказателства, когато Вселената е била около секунда, във време, когато се е появила нуклеосинтеза. С този нов резултат вече сме в състояние да изследваме Вселената, когато тя беше по-малко от 10 трилиона трилиона трилионни части от секундата.
Което е доста невероятно, когато се замислите.
