В реликтовом излучении обнаружены следы гравитационных волн от большого взрыва



Поляризационные «завитки» в реликтовом излучении, вызванные гравитационными волнами Большого взрыва

17 марта Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики опубликовал результаты исследований проекта BICEP2, которые позволяют с уверенностью говорить о том, что учёным наконец удалось обнаружить следы гравитационных волн, возникших в момент Большого взрыва. Это открытие по значимости сравнимо с обнаружением бозона Хиггса — оно является прямым подтверждением инфляционной модели Вселенной, разработанной в начале 80-х годов Аланом Гутом и Андреем Линде. Эта модель предполагает, что расширение Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва происходило намного быстрее, чем предсказывает стандартная модель горячей Вселенной.

Инфляционная модель решает ряд проблем, которые стояли перед стандартной моделью, в частности проблему крупномасштабной однородности и изотропности Вселенной. В соответствии с моделью горячей Вселенной, на начальных этапах своего существования Вселенная состояла из большого количества областей, никак не связанных причинно-следственными связями, однако наблюдения говорят о том, что Вселенная весьма однородна. В инфляционной модели скорость расширения Вселенной такова, что весь её наблюдаемый объём оказывается результатом расширения одной-единственной причинно-связанной области.



Телескоп BICEP2 позволяет измерить колебания температуры микроволнового излучения с амплитудой всего в десятимиллионную долю Кельвина. Он располагается в Антарктиде, так как там исключительно чистый и сухой воздух. С помощью детекторов телескопа BICEP2 удалось получить снимки реликтового фонового излучения в момент, отстоящий от Большого взрыва всего на 380 000 лет, когда Вселенная стала прозрачной для света. В этом излучении обнаружена характерная картина поляризации, которая вызвана гравитационными волнами Большого взрыва.



На переднем плане — телескоп BICEP2

Реакция Андрея Линде, когда ему сообщили, что его теория инфляционной Вселенной подтверждена через 30 лет с момента её публикации:



В физике элементарных частиц, для подтверждения открытия, эксперимент должен удовлетворять критерию 5σ, что соответствует вероятности 99.999 942 6697%
Это означает есть только 1 шанс на 1 744 278, что полученный результат вызван случайной флуктуацией.

r — это оценочный параметр, который определяет амплитуду гравитационных волн через соотношение B-моды (роторной составляющей) и E-моды (градиентной составляющей). Он позволяет отделить вклад гравитационных волн от других явлений при измерении поляризации реликтового излучения. Теоретически ожидалось что r должно быть от 0 до 0.3 (при этом 0 означал бы отсутствие колебаний). Но по последним данным полученным с космической обсерватории Планка r ограничивали в пределах 0.1 (данные еще поступают и не окончательны обработаны)

Соответственно оценка "r = .2" подтвержденная с вероятностью "5σ" в 2 раза превосходит предыдущую ожидаемую оценку.
Несмотря на это вероятность ошибки все еще существует и сейчас они работают над дополнительным подтверждением, что r больше 0

Скачать подробный отчёт можно на сайте проекта BICEP2.

Источник

«Нет ничего чудеснее человеческого мозга, нет ничего более изумительного, чем процесс мышления, ничего более драгоценного, чем результаты научных исследований»

Алексей Горький

Научный подход на Google Play

Файлы

Цивилизация после людей

Политика у шимпанзе. Власть и секс у приматов

Виды психики. На пути к пониманию сознания

Регистр научно-фантастических идей