Водовороты в послесвечении большого взрыва могли готовить почву для главного открытия

водоворот

Ученые определили циркулирующие образцы в радиации, задерживающейся от большого взрыва, так называемого реликтового излучения (CMB). Само наблюдение не является Важнейшим, поскольку исследователи знают, что эти определенные водовороты или «B-способы», порожденные в стандартной астрофизике, но результате, предполагают, что ученые приближаются к намного большему призу: B-способы, порожденные гравитационными волнами, слегка колебавшимися через младенческую вселенную. То наблюдение дало бы им прямой быстрый взгляд в первую долю космоса секунды и возможно пролитого света на то, как все это началось.«Я рассматриваю его как большой шаг вперед», говорит Чарльз Беннетт, космолог в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе, Мэриленд, кто не был вовлечен в работу. «Я беру его в качестве обнадеживающего знака, что мы можем добраться до сигнала гравитационной волны».

Так как это было обнаружено в 1965, CMB доказал шрифт информации для космологов. В 1992, НАСА Космический Фоновый Исследователь (COBE), исследование измерило спектр радиации, охладившейся как вселенная, расширенная, и нашел, что это имело характеристики, которые можно было бы ожидать, родилась ли вселенная в единственном взрыве. COBE также обнаружил part-100,000 разновидности в температуре CMB через небо, которое покажет много о космосе.К 2003 Исследование анизотропии микроволновой печи Уилкинсона (WMAP) НАСА и другие эксперименты изучили те разновидности статистически и нашли, что они приспосабливают модель, в которой вселенная состоит из 5%-го обычного вопроса, 24%-я таинственная темная материя, сила тяжести которой связывает галактики и 71%-ю причудливую протягивающую пространство темную энергию.

Та стандартная космологическая модель была сильно подтверждена ранее в этом году космическим зондом Планка (ЕКА) Европейского космического агентства.Но CMB может готовить больше информации. Согласно стандартной космологии, температурные разновидности отражают крошечные квантовые колебания новорожденной вселенной.

Эти колебания были унесены до огромного размера в первой доле секунды, когда удвоенная вселенная и удвоила свой размер 60 раз в более быстром, чем свет скачке роста, известном как инфляция. Оттянутый силой тяжести, темный и обычный вопрос, тогда улаженный в колебания, галактики отбора.

Инфляция, возможно, также оставила свой отпечаток на CMB.Микроволновые печи в CMB могут быть поляризованы как свет, отраженный от поверхности озера. В участке неба случайный образец поляризации может быть разделен на два добавленных компонента: B-способы, в которых поляризация формирует право – или левозакрученные водовороты и электронные способы, в которых это не делает.

Принимая во внимание, что соединение вопроса в ранней вселенной может произвести только электронные способы, гравитационные волны, слегка колеблющиеся вперед во время инфляции, должны произвести B-способы. Интенсивность тех «исконных» B-способов должна показать, что плотность энергии вселенной во время инфляции и помощи объясняет, как это произошло.Но первые ученые должны обнаружить B-способы любого вида. Это – то, что сделала бригада с Телескопом Южного полюса (SPT), 10-метровым блюдом в Антарктиде.

B-способы могут прибыть из радиации «переднего плана» из нашей галактики, или когда сила тяжести от обширной паутины вопроса, заполняющего вселенную, искажает изображение электронных способов в CMB. То искажение называют тяготением lensing, и SPT наблюдал lensing-наведенные B-способы, говорит Дункан Хэнсон, астрофизик в университете Макгилла в Монреале, Канада и ведущем авторе на бумаге, описывающей работу, отправленную по почте 22 июля к серверу arXiv перед печатью.Хэнсон и коллеги начали с внешнего ввода, измерения космического инфракрасного излучения от космического телескопа ЕКА Herschel для оценки распределения массы во вселенной. Они тогда вычислили его результат на собственную карту SPT электронных способов в определенном участке неба для предсказания lensing-наведенных B-способов в весах, протягивающих меньше, чем градус.

Используя этот шаблон, они смогли, чешут B-способы в самих данных. Тот сигнал является только 1/100-м столь же сильный как температурные разновидности. Должно быть возможно определить lensing B-способы с помощью только данные CMB, Хэнсон говорит, но «мы пытались быть очень консервативными для этого первого обнаружения, таким образом, мы выбрали анализ с наименьшим количеством чувствительности к инструментальным результатам».

Само наблюдение могло быть очень полезным, говорит Дэвид Спергель, космолог в Принстонском университете. Lensing изображений обширных галактик или температурных разновидностей в CMB уже обеспечивает исследование распределения вопроса во вселенной. Но lensing поляризации CMB должен быть еще более чистым исследованием того распределения, говорит он.Результат также предполагает, что ученые могут приближаться к B-способам от гравитационных волн, также.

Один способ сделать, который должен был бы вычесть lensing-наведенный сигнал видеть, существует ли какой-либо перенесенный сигнал. Более многообещающий гвоздь может быть должен искать водовороты в более широких масштабах, в которых сигнал lensing должен быть более слабым, говорит Спергель. Полдюжина земли – и основанные на воздушном шаре эксперименты участвует в гонках, чтобы сделать это, и новый результат предполагает, что они могут избить Планка к той цели. «Я знаю от того, чтобы говорить с людьми на бригаде Планка, что они очень борются на этом», говорит Спергель. «Они слышат шаги».

Планк не разработан для охоты для B-способов, таким образом, это может быть съемка общим планом для создания того открытия так или иначе, говорит Беннетт. Кроме того, он отмечает, теория не предсказывает, насколько сильный исконные B-способы должны быть: «Мы действительно не знаем, насколько маленький инфляционный сигнал, таким образом, мы можем не быть в состоянии добраться там отсюда».

Однако, Беннетт говорит, сигнал мог быть намного более сильным, чем ожидаемый —, в этом случае он мог обнаружиться через несколько месяцев, когда Планк выпускает больше данных.


TCNMS.RU