编者注:此故事中报道的结果后来是由银河尘埃引起的。在这里阅读完整的故事。
天文学家发现了大爆炸的最早回声,证实了数十年历史的假设,该假设描述了宇宙在其第一瞬间的超快扩张。这些发现几乎可以在宇宙扩张开始的瞬间对研究人员进行首次直接测量条件,并且可能对物理学家对一般相对论,量子力学和宇宙起源的理解具有深远的影响。
加州理工学院的天体物理学家肖恩·卡罗尔(Sean Carroll)说:“现在,我们比昨天要了解早期的宇宙要高得多。”
几十年来,天文学家一直试图了解大爆炸周围的几个怪癖,这个故事描述了宇宙在其138亿年的寿命中如何开始和发展的故事。在1980年代,麻省理工学院的物理学家艾伦·古斯(Alan Guth)建议,如果宇宙经历了过度的膨胀时期(称为通货膨胀),则可以解释许多奇怪之处。古斯(Guth)提出,在通货膨胀期间,宇宙的体积至少增加了10倍75在大爆炸之后的几万亿分之一的第一万亿美元中。

长期以来,天文学家一直预测,如果通货膨胀发生在宇宙微波背景辐射上,那么在大爆炸后约380,000年,释放到太空中的光线闪烁,当时宇宙已经冷却了足够的光线,以使光线足以使光线自由旅行。可以在光子彼此对齐(物理学家称为极化)中如何对齐。通货膨胀引起的引力波动将在极化中建立旋转模式。到目前为止,这种“ B模式极化”一直很难检测到。但是,检测B模式极化将加强通货膨胀的情况:原始引力波是唯一已知的来源。
团队今天宣布,这就是一群研究人员所做的。由哈佛大学天体物理学中心的天文学家约翰·科瓦克(John Kovac)领导,研究人员使用了宇宙微波背景的极化变化二头肌2望远镜。位于南极洲的望远镜设有512个检测器,每个检测器都冷却至绝对零以上的摄氏近四分之一。探测器交替,一半过滤掉水平对齐的光和半垂直光。通过定期扫描南极上方的天空区域,研究人员能够用偏光光绘制宇宙微波背景的一部分。他们发布了他们的结果在网上发布的论文中。
引力波的强度明显高于研究人员的预期。来自普朗克任务的数据 - 从2009年到2013年的太空望远镜,从宇宙微波背景中绘制了红外和微波光的微小变化((SN:4/20/13,p。 5) - 几乎没有迹象表明重力波在通货膨胀期间起着任何作用。令人惊讶的是,强烈的信号排除了几种可能的通货膨胀模型,尽管目前尚不清楚Planck和Bicep2为什么不同意。
“这打开了一个全新的窗口,一个全新的研究领域,”伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的天体物理学家斯科特·多德尔森(Scott Dodelson)说,他将发现的重要性与最近发现的希格斯·波森(Higgs Boson)(SN:2012年7月28日,第1页。 5)。他说,在通货膨胀时期看到的高能量使得可以从弦理论中测试一些想法,这是许多人认为这是无法测试的。他说:“这是每个人都开始测试自己的理论的游乐场。”
从初步查看数据的Carroll和Dodelson都认为,团队一直在谨慎理解并说明可能的统计误差来源。卡洛尔说:“这不是氟,这是肯定的。”但是他说,研究人员不确定信号是否真的来自早期的宇宙,或者是望远镜或干预星系的工件。至少其他八个望远镜继续寻找B模式极化。他们的发现将有助于确定信号的真实来源。
迪尔森说:“人们持怀疑态度,这就是我们谋生的目标。”但是,在他和其他人开始更加仔细地仔细检查数据之前,他正在享受这一刻。他说:“主要信息是兴奋之一。” “这是一个改变游戏规则的人。”