このような日々は、天体物理学者であることを面白くしています。一方で、BICEP2には、長い間疑われてきたインフレビッグバンの理論が実際には真実であるというアナウンスがあります。路上でランダムな人々をつかんで、宇宙が何であるかを教えたいと思うのは、このタイプの発見です。一方、これはまさに私たちが落ち着いて、ある研究チームの主張を押し返すべき瞬間です。それでは、深呼吸して、わかっていることとわかっていないことを見てみましょう。
まず、いくつかの噂を払いのけましょう。この最新の研究は、重力波の最初の証拠ではありません。重力波の最初の間接的な証拠は、ラッセルフルスとジョセフテイラーによるバイナリパルサーの軌道崩壊で発見され、1993年にノーベル賞を受賞しました。この新しい研究は、宇宙マイクロ波内の分極の最初の発見でもありません。背景、またはBモード偏光の最初の観測です。この新しい研究は、Bモード分極の特定の形の証拠を見つけるため、エキサイティングです 原始的 重力波。宇宙の最も初期の瞬間の膨張によってのみ引き起こされる重力波のタイプ。
また、この新しい作品はまだピアレビューされていません。それはそうであり、そしておそらくそれは必然的に合格するでしょうが、それが実現するまで、私たちは結果について少し注意する必要があります。それでも、これらの結果は他の実験で検証する必要があります。たとえば、プランク宇宙望遠鏡からのデータは、これらの結果が有効であると想定して確認できるはずです。
とはいえ、これらの新しい結果は非常に興味深いものです。
チームが行ったのは、宇宙マイクロ波背景（CMB）内でBモード分極と呼ばれるものを分析することでした。光の波は、水面に沿って移動するときに水の波が上下に振動するのと同じように、運動の方向に対して垂直に振動します。これは、光が方向を持つことができることを意味します。 CMBからの光の場合、この方向にはEおよびBと呼ばれる2つのモードがあります。Eモードの偏光はCMBの温度変動によって引き起こされ、2002年にDASI干渉計によって初めて観測されました。
Bモード分極は、2つの方法で発生します。最初の方法は、重力レンズ効果によるものです。 1つ目は、Eモードの重力レンズ効果によるものです。今日私たちが目にする宇宙マイクロ波の背景は、私たちに到達する前に130億年以上もの間旅してきました。その旅に沿って、その一部は銀河などの近くに通過し、重力でレンズ化されました。この重力レンズ効果は、偏光を少しねじり、その一部をBモード偏光にします。このタイプは2013年7月に最初に観測されました。2番目の方法は、宇宙の初期インフレ期間からの重力波によるものです。インフレ期間が発生すると、宇宙規模で重力波が発生しました。重力レンズ効果がBモード偏光を生成するように、これらの原始重力波はBモード効果を生成します。原始波Bモード偏光の発見は、今日発表されたものです。
宇宙のマイクロ波背景が同じように均一である理由として、インフレが提案されています。 CMBに小さな変動が見られますが、大きなホットスポットやコールドスポットは見られません。つまり、初期の宇宙は気温が均一になるほど十分に小さかったに違いありません。しかし、CMBは非常に均一であるため、観測可能な宇宙はビッグバンによって予測されたものよりもはるかに小さかったに違いありません。ただし、初期の段階で宇宙のサイズが急激に増加した場合、すべてがうまくいきます。唯一の問題は、インフレの直接的な証拠がないことでした。
これらの新しい結果が維持されると仮定して、今はそうします。それだけでなく、私たちはインフレが予想よりも強いことを知っています。重力波の強さは、rと呼ばれる値で測定されます。予想よりもはるかに高いr = 0.2であることがわかりました。プランク望遠鏡からの以前の結果に基づいて、r <0.11であると予想されました。したがって、以前の調査結果には少し緊張感があるようです。この緊張を解決する方法はいくつかありますが、どのようにして決定するかはまだ決まっていません。
したがって、この作業はまだピアレビューが必要であり、他の実験で確認する必要があり、その後、この結果と以前の結果との間の緊張を解決する必要があります。インフレを本当に理解する前にやるべきことはまだたくさんあります。しかし、全体としてこれは本当に大きなニュースであり、おそらくノーベル賞に値するものです。結果は非常に強力であるため、宇宙インフレの直接的な証拠があることはかなり明らかであり、これは大きな前進です。今日まで、私たちは、宇宙が約2歳のときに、元素合成が起こったときにさかのぼる物理的な証拠しかありませんでした。この新しい結果により、10兆兆兆秒未満の宇宙を探査できるようになりました。
あなたがそれについて考えるとき、それはかなり驚くべきことです。
