Tādas dienas kā šo padara par astrofiziku interesantu. No vienas puses, tiek pausts BICEP2 paziņojums, ka patiesībā ir patiesa sen aizdomājusies teorija par inflācijas lielu sprādzienu. Tas ir tāda veida atklājums, kas liek jums gribēt pie ielas satvert nejaušus cilvēkus un pateikt viņiem, kas ir pārsteidzošs Visums. No otras puses, tas ir tieši tāds brīdis, kad mums vajadzētu būt mierīgiem un atsākt apgalvojumus, ko izvirzījusi viena pētniecības grupa. Tāpēc iedvesmosimies un apskatīsim to, ko mēs zinām, un to, kas mums nav.
Vispirms izkliedēsim dažas baumas. Šis jaunākais pētījums nav pirmais gravitācijas viļņu pierādījums. Pirmie netiešie gravitācijas viļņu pierādījumi tika atrasti Russell Hulse un Joseph Taylor binārā pulsatora orbitālajā sabrukšanā, par kuru viņiem 1993. gadā tika piešķirta Nobela prēmija. Šis jaunais darbs nav arī pirmais polarizācijas atklājums kosmiskajā mikroviļņu krāsnī. fons vai pat pirmais B režīma polarizācijas novērojums. Šis jaunais darbs ir aizraujošs, jo tajā atrodami pierādījumi par īpašu B režīma polarizācijas formu, kas rodas pirmatnējs gravitācijas viļņi. Gravitācijas viļņu tips, ko inflācija izraisītu tikai vissenākajos Visuma mirkļos.
Jāatzīmē arī, ka šis jaunais darbs vēl nav salīdzinoši pārskatīts. Tā būs, un, visticamāk, tas izturēs daudz vairāk, taču, kamēr tas nenotiks, mums jābūt mazliet piesardzīgiem attiecībā uz rezultātiem. Pat tad šie rezultāti būs jāpārbauda citos eksperimentos. Piemēram, Planck kosmiskā teleskopa datiem vajadzētu būt iespējai apstiprināt šos rezultātus, pieņemot, ka tie ir derīgi.
Tomēr šie jaunie rezultāti ir patiešām ļoti interesanti.
Tas, ko izdarīja komanda, bija analizēt tā saucamo B režīma polarizāciju kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) ietvaros. Gaismas viļņi svārstās perpendikulāri to kustības virzienam, līdzīgi kā ūdens viļņi svārstās augšup un lejup, kamēr tie pārvietojas pa ūdens virsmu. Tas nozīmē, ka gaismai var būt orientācija. CMB gaismai šai orientācijai ir divi režīmi, kas pazīstami kā E un B. E režīma polarizāciju izraisa temperatūras svārstības CMB, un to pirmo reizi novēroja 2002. gadā ar DASI interferometru.
B režīma polarizācija var notikt divējādi. Pirmais veids ir saistīts ar gravitācijas objektīvu. Pirmais ir saistīts ar E-modeļa gravitācijas objektīvu. Kosmiskais mikroviļņu fons, kādu mēs šodien redzam, ir ceļojis vairāk nekā 13 miljardus gadu, pirms sasniedzis mūs. Ceļojuma laikā daļa no tā ir aizgājusi pietiekami tuvu galaktikām un tamlīdzīgi, lai būtu gravitācijas izkliedētāja. Šis gravitācijas izkliedētājs nedaudz sagroza polarizāciju, piešķirot daļai B režīma polarizācijas. Šis tips pirmo reizi tika novērots 2013. gada jūlijā. Otrs veids ir saistīts ar gravitācijas viļņiem no Visuma agrīnā inflācijas perioda. Kad notika inflācijas periods, tas radīja gravitācijas viļņus kosmiskā mērogā. Tāpat kā gravitācijas objektīvs rada B režīma polarizāciju, šie pirmatnējie gravitācijas viļņi rada B režīma efektu. Šodien tika paziņots par pirmatnējā viļņa B režīma polarizācijas atklāšanu.
Inflācija ir ierosināta kā iemesls, kāpēc kosmiskais mikroviļņu fons ir tikpat vienveidīgs. CMB mēs redzam nelielas svārstības, bet ne lielas karstas vai aukstas vietas. Tas nozīmē, ka agrīnajam Visumam jābūt pietiekami mazam, lai temperatūra izlīdzinātos. Bet CMB ir tik vienveidīgs, ka novērojamajam visumam ir jābūt daudz mazākam, nekā prognozēja lielais sprādziens. Tomēr, ja Visums agrīnajos brīžos piedzīvos strauju lieluma palielināšanos, tad viss izdosies. Vienīgā problēma bija tā, ka mums nebija tiešu pierādījumu par inflāciju.
Pieņemot, ka šie jaunie rezultāti kavējas, tagad mēs to darām. Ne tikai to, ka mēs zinām, ka inflācija bija spēcīgāka, nekā mēs gaidījām. Gravitācijas viļņu stiprumu mēra ar vērtību, ko sauc par r, kur lielāks ir spēcīgāks. Tika konstatēts, ka r = 0,2, kas ir daudz vairāk, nekā paredzēts. Balstoties uz iepriekšējiem Planka teleskopa rezultātiem, tika gaidīts, ka r <0,11. Tāpēc, šķiet, ir nedaudz spriedzes ar iepriekšējiem atklājumiem. Ir veidi, kā šo spriedzi var novērst, bet tikai tas, kas vēl jānosaka.
Tātad šis darbs joprojām ir jāpārskata, un tas jāapstiprina ar citiem eksperimentiem, un tad jānovērš pretruna starp šo rezultātu un iepriekšējiem rezultātiem. Joprojām ir daudz darāmā, pirms mēs patiešām saprotam inflāciju. Bet kopumā tas ir patiešām liels jaunums, iespējams, pat Nobela prēmijas vērts. Rezultāti ir tik spēcīgi, ka šķiet diezgan skaidrs, ka mums ir tieši pierādījumi par kosmisko inflāciju, kas ir milzīgs solis uz priekšu. Pirms šodienas mums bija tikai fiziski pierādījumi par to, kad Visums bija apmēram sekundi vecs, laikā, kad notika nukleosintēze. Ar šo jauno rezultātu mēs tagad varam pārbaudīt Visumu, kad tas bija mazāks par 10 triljoniem triljoniem triljonu sekundes vecā.
Kas ir diezgan pārsteidzoši, ja par to domājat.
