ВойтиНовый пользовательЗабыли пароль?
Через соцсети

Космологи, наконец, поймали неуловимый сигнал из начала времен

4.9kпросмотров
/
Популярное

Команда ученых, возможно, обнаружила завиток света ранней Вселенной, который поможет объяснить её возникновение.

Подобное открытие по значимости сравнимо с обнаружением бозона Хиггса в БАКе в 2012 году. То, что они обнаружили, известно как «первичная В-мода поляризации» и это очень важно, по крайней мере, по двум причинам.

Во-первых, это первый случай обнаружения гравитационных волн, которые существуют в рамках теории относительности Эйнштейна. Но по-настоящему ученых взволновал тот факт, что они представили первое прямое доказательство теоретического явления под названием «инфляция», которое стало причиной стремительного роста Вселенной спустя доли секунды после рождения. 

альтДжон Ковач (John Kovac)астроном  из Гарварда
Обнаружение этого сигнала является одной из наиболее важных целей космологии сегодняшнего дня

Хотя работу еще предстоит подтвердить другими экспериментами, она уже вызвала огромный интерес. Открытие позволит физикам взглянуть на горячую и совсем молодую Вселенную, где температура была в разы больше той, которая может быть достигнута в БАКе. Оно также может помочь решить давние проблемы, касаемые моделей Большого взрыва и происхождения Вселенной.

«Это в буквальном смысле окно в прошлое, в начало самого времени», - говорит физик Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) из Университета Аризоны, он не участвовал в исследовании, но занимается изучением инфляции. Вы спросите, как первичные B-моды могут быть настолько важны, если вы никогда о них не слышали? Однако известные, в основном, в кругах космологов, первичные В-моды названы «первыми толчками Большого взрыва».

Ранняя Вселенная была очень горячей и плотной. Но спустя всего 380 000 лет после Большого взрыва, она остыла настолько, что световые волны смогли путешествовать между частицами. Фотоны того времени появляются в наших телескопах как слабый радиосигнал под названием «космический микроволновой фон (CMB)». И B-моды представляют собой нечто похожее на рябь, отпечатанной на них.

альтЧерные линии представляют собой поляризацию света СМВ, произошедшего из гравитационных волн инфляции.

Свет, будучи волной, колеблется в определенном направлении, известном как поляризация. Поляризация появилась у каждого фотона в момент его создания. Но гравитация искажает все во Вселенной, в том числе и свет. Так как фотоны CMB путешествовали по Вселенной мимо галактик и звезд, на них влияла гравитация этих массивных объектов, это искажение и дало один тип В-моды поляризации.

В прошлом году исследователи с помощью телескопа South Pole Telescope обнаружили этот первый тип В-моды поляризации. Но это другая, более тонкая В-мода, которую космологи искали очень долго. Здесь свет CMB окружен огромным количеством гравитационных волн, которые создают рябь на ткани пространства-времени.

Новые результаты показывают, что гравитационные волны могут быть родом из очень раннего периода жизни Вселенной - периода инфляции. Согласно модели Большого взрыва, когда Вселенная зародилась, она сразу же начала расширяться, а пространство-время растянулось. В XX веке это была самая популярная модель среди ученых, однако в ней есть несколько недочетов.

Она не объясняет как отдаленные части Вселенной могли иметь ту же температуру. Точка на одной стороне Вселенной никогда не смогла бы обменяться излучением или любой другой информацией с другой частью Вселенной. Тем не менее, CMB, присутствующий вокруг нас, универсален везде. Чтобы решить эту головоломку, теоретики 1980-х годов предположили, что очень ранняя Вселенная была меньше, чем мы думаем.

Приблизительно спустя
 секунды после Большого взрыва она начала стремительно расширяться, в результате чего стала в тысячу квадриллионов квадриллионов квадриллионов квадриллионов квадриллионов раз больше.

Инфляция увеличила Вселенную до размеров, подходящих под модель Большого взрыва, таким образом, все наши наблюдения возымели смысл. С помощью телескопа на Южном полюсе проект под названием «Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization» (BICEP2) ищет В-моду поляризации, эхо инфляционного периода. И, кажется, она найдена.

Сигнал, который они зафиксировали, был на удивление сильным, даже для членов команды, которые на протяжении трех лет работали с данными в поисках ошибок. В пятницу появились слухи, что команда BICEP планирует заявить о большом открытии. Большинство космологов догадались, что оно касается В-моды поляризации, но никто не был до конца уверен, что именно будет объявлено.

Так как команде удавалось скрыть информацию о своей находке (что весьма трудно в любопытных кругах физиков), некоторые полагали, что данных хватит лишь на намек на существование гравитационных волн. Но вчерашнее заявление обещает стать историческим, физики уже обсуждают возможность получения Нобелевской премию на основе этих выводов.

Несмотря на эмоции, большинство ученых призывают к сдержанности до подтверждения результатов независимой группой.

лоуренс крауссЛоуренс Краусс (Lawrence Krauss)американский физик, специалист в области астрофизики и космологии
Мы должны быть настроены скептически. Результат манящий, но не окончательный

На самом деле, данные BICEP несколько расходятся с другими экспериментами.

Так космический телескоп Planck подробно зафиксировал CMB, но первичных В-мод не обнаружил. Есть вероятность, что все другие команды просто упустили то, что заметил BICEP, и теперь, когда ученые знают, как найти первичные В-моды, они смогут подтвердить их существование с помощью уже существующих наборов данных, возможно, даже в течение нескольких недель. Без сомнения, другие ученые в скором времени также примут новые данные и попытаются сами отыскать первичные В-моды.

Комментарии
Незарегистрированные пользователи могут оставить комментарий через виджет Вконтакта, Фейсбука или использовать нашу платформу. Ваш выбор мы запомним (в хорошем смысле)
Вконтактик
Фейсбучек
Для членов клуба
ВЫ НЕ МОЖЕТЕ ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ необходимо зарегистрироваться или войти
Яндекс.Метрика