Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Senaste data från Plancks satellit avslöjade inte några gravitationsvågor inbäddade i kosmisk mikrovågsugnbakgrund - det ursprungliga "ekot" av Big Bang, som inträffade för omkring 14 miljarder år sedan.

Detta resultat motsäger den ökända BICEP2-rapporten om detektering av gravitationella vågor i mars förra året - men det här är inte slutet för gravitationens vågor eller för inflationsteorin. Faktum är att vi förväntar oss att intensifiera sökningen efter gravitationsvågor under de närmaste månaderna eller åren.

Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Planck rymdteleskop

Efter detaljer om Plancks observationer publicerades denna vecka, kunde Discovery News prata med kosmologen Kendrick Smith från Perimeter Institute for Theoretical Physics i Ontario, Kanada, för att ta reda på hur Plancks data gjorde en inverkan och hur det skulle påverka vår önskan att vad hände när universum föddes.

Minns i mars 2014 gjorde forskare som använder BICEP2-teleskopet ett mycket högt uttalande att de fann ett tryck på gravitationsvågor i den antika strålningen som observerades i ett avlägset univers - en kosmisk mikrovågsugnbakgrund eller helt enkelt relikstrålning. Denna strålning är en kvarleva av stormen och kommer därför från vårt universums grundval.

Studier av relikstrålning, kosmologer letar efter en rymdtidskapsel - en funktion som fångats i denna strålning, som skapades efter stormen och därför kan dess struktur säga oss mycket. "Hur universum föddes är en av de största frågorna som kosmologer försöker svara," sa Smith. "Det finns flera olika teorier om vad som hände kort efter Big Bang ... Men problemet är att vi inte har en teori om det. Vi har flera av dem!"

Även om Smith inte är direkt involverad i den gemensamma publiceringen av BICEP2 / Planck den här veckan, är han medlem i Plancks internationella samarbete.

En teori är att universum började expandera snabbt strax efter stormen och en möjlig väg att bekräfta denna period av inflation är att upptäcka gravitationsvågor fångade i relikstrålning.

Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Preliminär karta över universum, gjord av Planck rymdteleskop

Det specialiserade teleskopet BICEP2, beläget vid södra polen, är speciellt utformat för att söka efter polarisation i gammal relikstrålning, även kallad "B-polarisationsläge". Om B-läget detekteras kommer detta att vara ett tecken på att gravitationella vågor existerar, vilket därmed visar några inflationsteorier av universum.

"När dessa gravitationsvågor upptäcks i kosmisk mikrovågsugnbakgrund, kan vi begränsa Big Bangs fysik", sa Smith.

Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Specialiserat teleskop BICEP2 beläget vid södra polen Och det var vad laget trodde när de hittade något på en liten fläck av himmel. Det var en mycket stark B-modsignal som inte (vid den tidpunkten) kunde förklaras av några andra fenomen.

"I det första resultatet av BICEP2 såg de att CM-polarisationen av CMB var på en nivå som ungefär motsvarade gravitationsvågsignalens storlek, vilket skulle vara förenligt med våra observationer," tillade Smith.

Men BICEP2 forskare har underskattat påverkan av magnetiserat damm som fyller vår galax.

När vi observerar någon strålning som ligger utanför Vintergatan, måste vi titta igenom ett tunt moln interstellärt damm och det händer bara att detta damm också kan generera B-läge av polariserad strålning. För att kompensera för detta fenomen började det europeiska rymdteleskopet Planck, som är känsligt för gravitationsvågor och kosmiskt damm, skapa en magnetisk avtryckskarta över galaktiskt damm. Plancks uppdrag slutfördes 2013, men dess stora databas behandlas fortfarande och tolkas.

I mars förra året hade BICEP2-teamet endast tillgång till Plancks preliminära databas och därför kom de till slutsatsen att i BICEP2-synsfältet var påverkan av galaktiskt damm minimal och de upptäckte relisk strålning i B-signalläget.

"De tyckte att det borde vara gravitationella vågor, inte damm, baserat på en rad statiska analyser som erhållits huvudsakligen på grundval av ungefärliga dammutsläpp i vår galax," sa Smith. Även om ingen i det kosmologiska samhället bestred det faktum att BICEP2-teamet faktiskt upptäckte B-polarisationsläget, hävdade de att för lite var känt om galaktiskt damm och dess inflytande.

Kommer gravitationsvågor att upptäckas igen?

Final Map of the Universe

Således sade den gemensamma gruppen av forskare Planck och BICEP2 denna vecka att de inte hittade spår av gravitationsvågor i data från BICEP2. Med andra ord är källan till polarisationens B-läge, som ursprungligen detekterades av BICEP2, damm, inte gravitationella vågor.

Så nu vad? Även om tillkännagivandet i mars var för tidigt, är sökandet efter gravitationsvågor fortfarande pågående. Kosmologer är nu beväpnade med en omfattande dammkarta över vår galax. Smith hoppas att omfattande flerfrekventa observationer under de närmaste 5 åren kommer att hjälpa till att upptäcka det elusiva B-polarisationsläget som genereras av gravitationsvågor.

Kommentarer (0)
Sök