Рябь пространства-времени может существовать, но поиск должен продолжаться, заключает новый анализ
Неуловимый сигнал рассвета космоса официально все еще неуловим.
Галактическая пыль составляет большую часть сигнала, который исследователи первоначально интерпретировали как рябь в пространстве-времени, отпечатавшуюся на первом свете Вселенной, подтверждает новый анализ. Исследование, проведенное командой BICEP2, заявившей об открытии, и учеными с космическим телескопом «Планк», сводит на нет результат, который мог бы предоставить первое прямое свидетельство космологической инфляции через короткий момент после Большого взрыва, когда Вселенная быстро увеличилась в размерах.
Новый анализ, обнародованный Европейским космическим агентством 30 января, не означает, что теория инфляции неверна или что этих первичных пульсаций, называемых гравитационными волнами, не существует. На самом деле вполне возможно, что признаки инфляции скрыты в данных BICEP2. Но после надлежащего учета надоедливого влияния пыли исследователи Planck и BICEP2 пришли к выводу, что нет достаточных доказательств, подтверждающих первоначальное экстраординарное утверждение.
«Вполне правдоподобно существование первичных гравитационных волн», - говорит Рафаэль Флаугер, космолог из Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге. «Но прямо сейчас эксперименты недостаточно точны, чтобы определить это».
Совместный анализ дает самую последнюю и наиболее точную информацию об открытии, которое вызвало растущий скептицизм с тех пор, как о нем было объявлено в марте прошлого года. В то время исследователи BICEP2 объявили, что их 26-сантиметровый телескоп в Антарктиде обнаружил закрученные узоры в выравнивании световых волн, известные как космический микроволновый фон или реликтовое излучение, которые были излучены через 380 000 лет после Большого взрыва (SN: 4). /5/14, стр. 6). Исследователи заявили, что эти закономерности были запечатлены, когда ткань пространства быстро растягивалась в эпоху инфляции.
К несчастью для команды BICEP2, наша галактика Млечный Путь проделывает жестокий трюк, нанося на свет похожий узор. Осколки углерода и кремния в Млечном Пути излучают свет с завихрением, неотличимым от сигнатур первичных гравитационных волн. Несмотря на то, что ученые BICEP2 настаивали на том, что они учли вклад этой пыли, другие исследователи опубликовали несколько независимых анализов, ставящих под сомнение открытие (SN: 28.06.14, стр.20).
Стремясь закрепить свой результат, команда BICEP2 присоединилась к ученым из Planck, который составляет карту реликтового излучения с беспрецедентной точностью, чтобы внимательно изучить участок неба, измеренный BICEP2 и другим телескопом, называемым Keck. Множество. В то время как BICEP2 измеряет свет на одной частоте, Planck улавливает более широкий спектр, что позволяет ученым изолировать влияние пыли, которая преимущественно излучает свет на определенных частотах. Подробный обзор показал, что BICEP2 недооценил влияние галактической пыли. После того, как влияние пыли удалено, оставшийся сигнал слишком мал, чтобы считаться открытием.
Джоанна Данкли, астрофизик из Оксфордского университета и соавтор нового анализа, говорит, что исследователи BICEP2 изначально не оценили неопределенность вклада пыли в их измерения. Приблизительные цифры, которые они использовали, добавляет она, «были восприняты как евангельская истина».
Несмотря на пыльное разочарование, новое исследование оставляет много места для маневра для будущих экспериментов по обнаружению доказательств инфляции. Первоначальное измерение BICEP2 переменной под названием r, которая сравнивает отклонения гравитационных волн и плотности вещества в реликтовом излучении, было значительно выше, чем предсказывает большинство теорий. По словам Флаугера, новый комбинированный результат Планка и BICEP2 снижает r до максимального значения, которое больше соответствует простейшим инфляционным теориям. Это означает, что любые изначальные гравитационные волны будет труднее обнаружить, но это также дает надежду на то, что сигнал в конечном итоге проявится, когда армия телескопов, включая недавно модернизированные BICEP3 и Keck, будут анализировать реликтовое излучение. Другие эксперименты, в том числе Телескоп Южного полюса, ACTPol и SPIDER, также сканируют небо. «Мы все еще рады искать это», - говорит Данкли.