欧洲航天局的新数据普朗克卫星在大爆炸之后创造的时刻中宣称发现波纹的声称发现了更多麻烦。普朗克的数据强烈表明,银河系中的灰尘可能解释了研究人员使用的整个信号被解释为重力波二头肌2,负责初始发现的南极望远镜,宣布在三月。
如果BITEP2的观察结果成立,它们将是对长期超越的通货膨胀时期的第一个直接窥视,这是宇宙诞生之后的爆炸性宇宙扩张时期(SN:4/5/14)。
然而,自宣布以来的几个月怀疑浮出水面。许多研究人员想知道,Bicep2团队是否以银河系的方式正确解释了灰尘的数量,这可能会干扰观察结果(SN:6/28/14)。
普朗克的结果,报告9月21日在Arxiv.org上,强烈建议BITEP2没有看到引力波,而只有我们银河系中的灰尘。
欧洲航天局天文学家兼普朗克团队成员Jan Tauber说:“ Bicep2信号中的灰尘比他们所说的要多。”但是,他指出,存在足够的不确定性,即引力波仍然潜伏在数据中。
Bicep2和Planck均观察到从称为宇宙微波背景的空间中观察到的辐射 - 大爆炸后380,000年,原子形成的原子释放到太空中的第一光的光芒。二头肌通过寻找在这种微波光的对齐方式或极化上的旋转模式来寻找引力波。望远镜凝视着一个天空近三年。
不幸的是,星际灰尘(碳和硅的烟灰状晶粒)可以模仿引力波的极化模式。 BITEP2研究人员通过依靠六个银河系灰尘的估计来考虑这一点。他们还选择了一部分天空,灰尘应该相对稀疏。
二头肌比普朗克更敏感,但仅在一个频率为150 gigahertz的频率下测量光,在那里很难检测到灰尘。普朗克以七个频率绘制了整个天空的极化,其中许多频率对灰尘更敏感。这些较高的频率提供了整个天空中灰尘极化的第一个直接测量。
加州大学戴维斯分校的宇宙学家劳埃德·诺克斯(Lloyd Knox)说:“这是一个重大变化。”他说,二头肌必须依靠计算来猜测灰尘的干扰。 “现在,对数据扎实的污染有了更好的估计。”
加州大学宇宙学家,二头肌团队的领导者之一杰米·博克(Jamie Bock)承认,最初的分析可能高估了引力波的强度。他说:“尘埃水平很重要。”但是现在知道灰尘是否构成整个信号还为时过早。他说:“分析与二头肌报告的信号不是一对一的比较。”
那是因为Bicep2和Planck上的仪器非常不同,这使直接比较变得复杂。同样,普朗克对二头肌观察的解释依赖于从353吉赫兹的天空观察到的外推到二头肌的150 gigahertz的频率。外推是通过在整个天空的中间频率上观察到的。但是,不能保证二头肌看到的灰尘与天空其他部分的灰尘相同。
7月,团队宣布将共享数据以帮助解决争议。团队计划在11月下旬发布该分析。
同时,许多宇宙学家,包括Bicep2和Planck的成员,都强调当前的地图不是最终词。诺克斯说:“结果不是确定的。”
伊利诺伊州巴达维亚Fermi国家加速器实验室的宇宙学家Scott Dodelson同意。虽然普朗克的结果暗示灰尘是罪魁祸首,但他说:“有很多空间可以采取一种或另一种方式。”
普朗克发现,没有天空没有灰尘,但是有些补丁比二头肌选择的斑块更干净。诺克斯说:“这将影响未来的策略。”
普林斯顿宇宙学家威廉·琼斯(William Jones)说:“这些数据是无价的。”蜘蛛是一个旨在在两个频率下观察到的引力波,旨在寻找引力波。气球将于12月在南极洲启动。
他说,普朗克地图将帮助蜘蛛团队计划观察结果,并用最少的灰尘品尝许多天空。琼斯说,如果来自天空不同部分的数据彼此一致,那么它们可能在宇宙微波背景中具有共同的起源。然后,团队可以相信蜘蛛正在看到宇宙诞生的引力回声。
编者注:本文于2014年9月26日更新,以纠正计划发布的时间和蜘蛛实验的频率数量。