Dani poput ovih čine astrofizičara zanimljivim. S jedne strane, postoji najava BICEP2 da je dugo sumnjiva teorija inflatornog velikog praska zapravo istinita. To je vrsta otkrića zbog koje želite zgrabiti slučajne ljude s ulice i reći im što je Svemir nevjerojatna. S druge strane, upravo je to trenutak u kojem bismo trebali biti mirni, i gurnuti natrag tvrdnje jednog istraživačkog tima. Zato duboko udahnimo i pogledajmo što znamo, a što ne.
Prije svega, pustimo nekoliko glasina. Ovo posljednje istraživanje nije prvi dokaz gravitacijskih valova. Prvi neizravni dokazi za gravitacijske valove pronađeni su u orbitalnom propadanju binarnog pulsara Russela Hulsea i Josepha Taylora, za što su 1993. dobili Nobelovu nagradu. Ovo novo djelo također nije prvo otkriće polarizacije unutar kozmičke mikrovalne pozadinu ili čak prvo promatranje polarizacije u B modu. Ovo novo djelo je uzbudljivo jer pronalazi dokaze o specifičnom obliku polarizacije u B modu zbog praiskonski gravitacijski valovi. Vrsta gravitacijskih valova koji bi uzrokovali inflaciju samo u najranijim trenucima svemira.
Također treba napomenuti da ovo novo djelo još nije recenzirano. Bit će i najvjerojatnije će proći sakupljač, ali dok to ne učini, trebali bismo biti malo oprezni u rezultatima. Čak i tada će te rezultate trebati potvrditi drugim eksperimentima. Na primjer, podaci iz svemirskog teleskopa Planck trebali bi biti u stanju potvrditi ove rezultate pod pretpostavkom da su valjani.
Rečeno je, ovi novi rezultati su stvarno, stvarno zanimljivi.
Tim je napravio analizu onoga što se naziva B-način polarizacije unutar kozmičke mikrovalne pozadine (CMB). Svjetlosni valovi osciliraju okomito na njihov smjer kretanja, slično načinu na koji vodeni valovi osciliraju prema gore i dolje dok putuju duž površine vode. To znači da svjetlost može imati orijentaciju. Za svjetlo iz CMB-a, ova orijentacija ima dva načina, poznata kao E i B. Polarizacija u načinu rada E uzrokovana je temperaturnim fluktuacijama u CMB-u, a prvi put ga je primijetio 2002. interferometar DASI.
Polarizacija u načinu B može se dogoditi na dva načina. Prvi način nastaje zahvaljujući gravitacijskom lećanju. Prvi je posljedica gravitacijskog leća E-načina. Kozmička mikrovalna pozadina koju danas viđamo prešla je više od 13 milijardi godina prije nego što je stigla do nas. Duž puta je neki dio prošao dovoljno blizu galaksija i slično da je gravitacijski nagnuto. Ovo gravitacijsko leće malo uvija polarizaciju, dajući nekima od njih polarizaciju u B-načinu. Ovaj je tip prvi put primijećen u srpnju 2013. Drugi način nastaje zahvaljujući gravitacijskim valovima iz ranog inflacijskog razdoblja svemira. Kako je nastupilo inflatorno razdoblje, tada je proizvodilo gravitacijske valove u kozmičkoj skali. Baš kao što gravitacijsko leće proizvodi polarizaciju u B-modu, ti primordijalni gravitacijski valovi proizvode efekt B-načina. Otkrivanje polarizacije B-načina primordijalnog vala je ono što je danas najavljeno.
Inflacija je predložena kao razlog zašto je kozmička mikrovalna pozadina jednako ujednačena. Vidimo male fluktuacije u CMB-u, ali ne velike vruće ili hladne točke. To znači da je rani Svemir morao biti dovoljno mali da se temperature izjednače. No, CMB je toliko ujednačen da je promatrački svemir morao biti mnogo manji nego što je predviđao veliki prasak. Međutim, ako bi svemir doživio naglo povećanje veličine u svojim ranim trenucima, tada bi sve uspjelo. Jedini problem bio je što nismo imali izravne dokaze o inflaciji.
Pod pretpostavkom da su ovi novi rezultati zadržani, sada jesmo. I ne samo to, znamo da je inflacija bila jača nego što smo predviđali. Snaga gravitacijskih valova mjeri se u vrijednosti poznatoj kao r, gdje je veća jača. Utvrđeno je da je r = 0,2, što je puno više nego što se predviđalo. Na temelju ranijih rezultata iz teleskopa Planck, očekivalo se da će r <0,11. Čini se da postoji malo napetosti s ranijim nalazima. Postoje napetosti na koje se ta napetost može riješiti, ali tek kako se to tek utvrđuje.
Dakle, ovaj rad još treba pregledati, a to treba potvrditi i drugim eksperimentima, a zatim treba riješiti napetost između ovog rezultata i ranijih rezultata. Ima još puno posla prije nego što stvarno razumijemo inflaciju. Ali u cjelini ovo su zaista velike vijesti, možda čak i Nobelove nagrade. Rezultati su toliko snažni da se čini prilično jasnim da imamo izravne dokaze o kozmičkoj inflaciji, što je ogroman korak naprijed. Do danas smo imali samo fizičke dokaze do vremena kada je svemir bio star oko dvije sekunde, u vrijeme kada se dogodila nukleosinteza. Pomoću ovog novog rezultata sada možemo sondirati svemir kada je ono bilo staro manje od 10 bilijuna bilijuna.
Što je prilično nevjerojatno kad razmislite.
