Når det kommer til big bang-krusninger, er alt, hvad vi har, støv i vinden. I marts sidste år forårsagede et team af astronomer, der arbejdede med BICEP2-teleskopet på Sydpolen, en gnistring af spænding, da de hævdede at have opdaget bevis for oprindelige gravitationsbølger, krusninger i rummet udløst af en vækstspurt i universets tidlige dage. Imidlertid har en lækket pressemeddelelse drillet resultaterne fra en længe ventet fælles analyse mellem BICEP2 og et europæisk rumteleskophold, Planck-samarbejdet. Som mange havde frygtet, siger frigivelsen, at signalet var forårsaget af noget meget mere jordisk: støv.
Relateret indhold
- Send atomur til rummet for at finde gravitationsbølger
- Apollo-æra-data hjælper videnskabsfolk med at kigge efter gravitationsbølger
( Opdatering: ESA har nu offentliggjort en nyhedsmeddelelse, der bekræfter, at den fælles analyse ikke har fundet nogen afgørende bevis for tyngdekraftsbølger.)
Gravitationsbølger antages at være produceret, da universet gennemgik en utrolig hurtig inflationsperiode i brøkdele af et sekund efter big bang. At opdage dem og dermed bevise inflationen er sand, er central for mange af vores teorier om det tidlige univers. Nogle kosmologer argumenterer endda for, at det at finde de oprindelige bølger ville være indirekte bevis for, at der findes parallelle universer.
Ved hjælp af magtfulde teleskoper som BICEP2 og Planck har astronomer jagtet efter tegn på disse bølger i den kosmiske mikrobølgebakgrund (CMB), gammelt lys, der blev udsendt kun 380.000 år efter big bang, og som nu gennemsyrer kosmos. Teori siger, at bølgerne ville have skabt et tydeligt swirly-mønster i CMB, kendt som B-mode polarisering.
Dette er, hvad BICEP2 efter sigende opdagede sidste år. Deres analyse, der var baseret på tre års observation af en enkelt plaster af himmel, viste et B-mode mønster, der var endnu stærkere end forventet - næsten dobbelt så meget som den skulle være baseret på foreløbige undersøgelser udført af Planck i 2013. Denne polarisering var dog signal kan være forårsaget af andre fænomener, såsom ladede partikler, der bevæger sig rundt i vores galakses magnetfelt og især bemærket emissioner fra intergalaktisk støv. BICEP2-forskerne korrigerede for mulig kontaminering fra andre kilder, men det var uklart, om de anvendte værdier var nøjagtige.
”Der er skrevet et antal papirer i løbet af det sidste år for at se nærmere på dataene og prøve alternative metoder til at udføre analysen, ” siger Phil Bull fra Universitetet i Oslo, Norge. ”Mange af disse antydede, at polariseret støvemission fra vores egen galakse kunne være væsentligt vigtigere end BICEP2-teamet oprindeligt troede.”
En tværkorrelation af data fra Planck, BICEP2 og Keck Array er i årevis forventet af astronomer i måneder. BICEP2 kunne kun studere en lille del af himlen i et lille bølgelængdeområde. Planck var i stand til at se på mere af himlen i andre dele af spektret, der vides at være domineret af støvemission, hvilket gjorde det muligt for samarbejderne at kombinere kræfter til at identificere og isolere støvet i signalet.
Nu kommer morderen til BICEP2. Ifølge den lækkede frigivelse, som siden er blevet taget offline, bekræfter den nye analyse af polariseret støvemission inden for vores galakse af Planck, BICEP2 og Keck, at BICEP2 "signifikant undervurderede" mængden af støv, der bidrager til deres data.
”For at være sløv, er BICEP2-måling et nullresultat for urbane gravitationsbølger, ” skriver Peter Coles fra University of Sussex, Storbritannien, i et blogindlæg i dag. "Det er på ingen måde et bevis på, at der overhovedet ikke er nogen tyngdebølger, men det er ikke en detektion."
Dataene viser nu, at BICEP2-signalet kun er meget lidt større end bidraget fra selve intergalaktisk støv. Når de polariserede emissioner fra støv er trukket fra B-mode signal, er resten for lille til at blive betragtet som en detektion, siger Planck-teamet i udgivelsen. Dokumentet optrådte på et officielt Planck-websted på fransk, men ifølge en oversættelse siger holdet, at tyngdekraftsbølgesignalet er højst halvt så stærkt som tidligere anslået. En fuldstændig artikel om resultaterne af den fælles analyse er blevet forelagt tidsskriftet Physical Review Letters, og en fortryk er nu online.
”Den triste ting er, at jo flere data du tilføjer, jo mere ser det ud til at falme gravitationsbølgesignalet, ” siger Andrew Pontzen fra University College London, UK. ”Men det er muligt, at de starter i et signal, bare ved en lavere intensitet end oprindeligt troet. Denne søgning er langt fra forbi. ”
