Dni, ako sú tieto, robia zaujímavého astrofyzika. Na jednej strane je známe, že dlho očakávaná teória inflačného veľkého tresku je skutočne pravdou. Je to typ objavu, ktorý vás núti chytiť náhodných ľudí z ulice a povedať im, aká úžasná vec je vesmír. Na druhej strane je to presne ten okamih, keď by sme mali byť pokojní, a potlačiť tvrdenia jedného výskumného tímu. Zhlboka sa nadýchnite a pozrime sa na to, čo vieme a čo nie.
Po prvé, poďme rozptýliť niekoľko klebiet. Tento najnovší výskum nie je prvým dôkazom gravitačných vĺn. Prvý nepriamy dôkaz gravitačných vĺn bol nájdený v orbitálnom rozklade binárneho pulzaru Russellom Hulsom a Josephom Taylorom, za ktorý im bola udelená Nobelova cena v roku 1993. Toto nové dielo tiež nie je prvým objavom polarizácie v kozmickej mikrovlnnej rúre. pozadie alebo dokonca prvé pozorovanie polarizácie v režime B. Táto nová práca je vzrušujúca, pretože nájde dôkazy o špecifickej forme polarizácie v B-režime prvotné gravitačné vlny. Druh gravitačných vĺn, ktorý by bol spôsobený iba infláciou počas najskorších okamihov vesmíru.
Malo by sa tiež poznamenať, že toto nové dielo ešte nebolo recenzované. Bude to a pravdepodobne sa to podarí, ale pokiaľ to neurobí, mali by sme byť s výsledkami trochu opatrní. Aj potom bude potrebné tieto výsledky overiť pomocou ďalších experimentov. Napríklad údaje z vesmírneho teleskopu Planck by mali byť schopné potvrdiť tieto výsledky za predpokladu, že sú platné.
Tieto nové výsledky sú však skutočne zaujímavé.
Tím robil, že analyzoval tzv. Polarizáciu v móde B v kozmickom mikrovlnnom pozadí (CMB). Svetelné vlny oscilujú kolmo na smer ich pohybu, podobne ako vodné vlny oscilujú nahor a nadol, keď sa pohybujú po hladine vody. To znamená, že svetlo môže mať orientáciu. Pre svetlo z CMB má táto orientácia dva režimy, známe ako E a B. Polarizácia v E-režime je spôsobená kolísaním teploty v CMB a bola prvýkrát pozorovaná v roku 2002 pomocou interferometra DASI.
K polarizácii v režime B môže dôjsť dvoma spôsobmi. Prvý spôsob je spôsobený gravitačnými šošovkami. Prvý je spôsobený gravitačnou šošovkou v E-režime. Kozmické mikrovlnné pozadie, ktoré dnes vidíme, prešlo viac ako 13 miliárd rokov, než sa k nám dostali. Na svojej ceste prešlo niektoré z nich dosť blízko ku galaxiám a podobne, aby boli gravitačné šošovky. Táto gravitačná šošovka trochu krúti polarizáciu a dáva jej časť polarizáciu v režime B. Tento typ bol prvýkrát pozorovaný v júli 2013. Druhý spôsob je spôsobený gravitačnými vlnami od skorého inflačného obdobia vesmíru. Keď nastalo inflačné obdobie, potom vznikali gravitačné vlny v kozmickom meradle. Rovnako ako gravitačné šošovky produkujú polarizáciu v B-režime, tieto prvotné gravitačné vlny produkujú efekt v B-režime. Bolo objavené objavenie polarizácie B v móde prvotnej vlny.
Inflácia bola navrhnutá ako dôvod, prečo je kozmické mikrovlnné pozadie rovnako jednotné ako je. Vidíme malé výkyvy v CMB, ale nie veľké horúce alebo studené miesta. To znamená, že počiatočný vesmír musel byť dosť malý na to, aby sa teploty vyrovnali. CMB je však taká jednotná, že pozorovateľný vesmír musel byť oveľa menší, ako predpovedal veľký tresk. Ak by však vesmír zaznamenal rýchly nárast veľkosti počas svojich skorých okamihov, všetko by fungovalo. Jediným problémom bolo, že sme nemali priamy dôkaz o inflácii.
Za predpokladu, že tieto nové výsledky vydržia, teraz áno. Nielen to vieme, že inflácia bola silnejšia, ako sme očakávali. Sila gravitačných vĺn sa meria v hodnote známej ako r, kde väčšia je silnejšia. Zistilo sa, že r = 0,2, čo je omnoho vyššie, ako sa predpokladalo. Na základe predchádzajúcich výsledkov z Planckovho ďalekohľadu sa očakávalo, že r <0,11. Zdá sa teda, že pri predchádzajúcich zisteniach je trochu napätia. Existuje niekoľko spôsobov, ako sa dá toto napätie vyriešiť, ale ako ešte treba určiť.
Preto je potrebné túto prácu ešte dôkladne prehodnotiť a je potrebné ju potvrdiť inými experimentmi a potom je potrebné vyriešiť napätie medzi týmto výsledkom a predchádzajúcimi výsledkami. Pred skutočným pochopením inflácie je ešte veľa práce. Celkovo je to však naozaj veľká správa, možno aj Nobelova cena. Výsledky sú také silné, že sa zdá byť úplne jasné, že máme priame dôkazy o kozmickej inflácii, čo je obrovský krok vpred. Pred dneškom sme mali fyzické dôkazy iba vtedy, keď bol vesmír asi druhý starý, v čase, keď nastala nukleosyntéza. S týmto novým výsledkom teraz dokážeme preveriť vesmír, keď to bolo menej ako 10 biliónov biliónov biliónov sekundy.
Čo je celkom úžasné, keď na to myslíte.
