Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Recente gegevens van de satelliet van Planck onthulden geen zwaartekrachtsgolven ingebed in de kosmische microgolfachtergrond - de originele "echo" van de oerknal, die ongeveer 14 miljard jaar geleden plaatsvond.

Dit resultaat is in tegenspraak met het beruchte BICEP2-rapport over de detectie van gravitatiegolven in maart vorig jaar - maar dit is niet het einde voor zwaartekrachtgolven, noch voor de inflatietheorie. Sterker nog, we verwachten dat we de zoektocht naar zwaartekrachtgolven in de komende maanden of jaren zullen intensiveren.

Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Planck Space Telescope

Nadat de details van Planck's observaties deze week waren gepubliceerd, kon Discovery News met Kosmisch Kendrick Smith van het Perimeter Institute for Theoretical Physics in Ontario, Canada praten om erachter te komen hoe de gegevens van Planck een impact hadden en hoe dit onze wens om te beïnvloeden zou beïnvloeden. wat gebeurde er toen het universum werd geboren.

Bedenk in maart 2014 dat onderzoekers die de BICEP2-telescoop gebruikten een zeer luide uitspraak deden dat ze een afdruk van zwaartekrachtgolven vonden in de oudste straling die werd waargenomen in een ver verwijderd heelal - een kosmische microgolfachtergrond of eenvoudigweg overblijfselstraling. Deze straling is een overblijfsel van de oerknal en komt daarom voort uit het ontstaan ​​van ons universum.

Door bestraling van de overblijfselstraling te bestuderen, zijn kosmologen op zoek naar een ruimtetijdcapsule - een functie die is vastgelegd in deze straling, die is gemaakt na de oerknal en daarom kan de structuur ons veel vertellen. "Hoe het universum werd geboren, is een van de grootste vragen die kosmologen proberen te beantwoorden," zei Smith. "Er zijn verschillende theorieën over wat er gebeurde kort na de oerknal ... Maar het probleem is dat we er geen enkele theorie over hebben, we hebben er verschillende!"

Hoewel Smith deze week niet direct betrokken is bij de gezamenlijke publicatie van BICEP2 / Planck, is hij lid van de internationale samenwerking van Planck.

Eén theorie is dat het heelal zich snel na de oerknal snel begon uit te breiden, en een mogelijke manier om deze periode van inflatie te bevestigen is het detecteren van zwaartekrachtgolven die zijn gevangen in de overblijfselstraling.

Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Voorlopige kaart van het heelal, gemaakt door de Planck-ruimtetelescoop

De BICEP2 gespecialiseerde telescoop, gelegen op de Zuidpool, is speciaal ontworpen om te zoeken naar polarisatie in oude relictstraling, ook wel "B-polarisatiemodus" genoemd. Als de B-modus wordt gedetecteerd, zal dit een teken zijn dat zwaartekrachtsgolven bestaan, waarmee een aantal inflatie theorieën van het universum worden bewezen.

"Wanneer deze zwaartekrachtsgolven worden gedetecteerd in de kosmische microgolfachtergrond, kunnen we de fysica van de oerknal beperken," zei Smith.

Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Gespecialiseerde telescoop BICEP2 op de zuidpool En dat dacht het team toen ze iets op een klein stukje lucht vonden. Er was een zeer sterk B-modus signaal dat (op dat moment) niet kon worden verklaard door andere verschijnselen.

"In het eerste resultaat van BICEP2, zagen ze dat de B-modus polarisatie van de CMB op een niveau lag dat ruwweg overeenkomt met de grootte van het gravitatiegolfsignaal, wat compatibel zou zijn met onze waarnemingen," voegde Smith toe.

Maar BICEP2-onderzoekers hebben de invloed van gemagnetiseerd stof dat onze melkweg vult, onderschat.

Bij het waarnemen van straling buiten de Melkweg, moeten we door een dunne wolk interstellair stof kijken en het gebeurt gewoon dat dit stof ook B-modus van gepolariseerde straling kan genereren. Om dit fenomeen te compenseren, is de Planck European Space Telescope, die gevoelig is voor zwaartekrachtgolven en kosmisch stof, begonnen met het creëren van een magnetische afdrukkaart van galactisch stof. De missie van Planck is in 2013 voltooid, maar de enorme database wordt nog steeds verwerkt en geïnterpreteerd.

In maart vorig jaar had het BICEP2-team alleen toegang tot de voorlopige database van Planck en daarom kwamen ze tot de conclusie dat in het BICEP2-gezichtsveld de invloed van galactisch stof minimaal was en dat ze overblijfselstraling detecteerden in de B-signaalmodus.

"Ze dachten dat het zwaartekrachtgolven waren, geen stof, gebaseerd op een reeks statische analyses die voornamelijk werden verkregen op basis van de geschatte stofemissies in onze melkweg," zei Smith. Hoewel niemand in de kosmologische gemeenschap betwist dat het BICEP2-team daadwerkelijk de B-polarisatiemodus ontdekte, voerden zij aan dat er te weinig bekend was over galactisch stof en de invloed ervan.

Worden zwaartekrachtsgolven opnieuw gedetecteerd?

Laatste kaart van het universum

Dus deze week zei het gezamenlijke team van wetenschappers Planck en BICEP2 dat ze geen sporen van zwaartekrachtgolven vonden in de gegevens van BICEP2. Met andere woorden, de bron van de B-modus van polarisatie, die oorspronkelijk door BICEP2 werd gedetecteerd, is stof en geen gravitatiegolven.

Wat nu? Hoewel de aankondiging in maart voorbarig was, is de zoektocht naar zwaartekrachtsgolven nog steeds aan de gang. Kosmologen zijn nu bewapend met een uitgebreide stofkaart van onze Melkweg. Smith hoopt dat in de komende 5 jaar uitgebreide multifrequentieobservaties zullen helpen de ongrijpbare B-polarisatiemodus te detecteren die wordt gegenereerd door gravitatiegolven.

Opmerkingen (0)
Zoeken