Астрономы усомнились в существовании гравитационных волн
Ранее мы сообщали о грандиозной работе астрофизиков, собиравших данные на Южном полюсе: при помощи мощных радиотелескопов учёные зафиксировали гипотетические следы гравитационных волн, оставшихся с момента зарождения Вселенной. Эти данные, похоже, не выдержали проверку. Карта межзвёздной пыли и исходящего от неё поляризованного света, составленная на основе данных телескопа «Планк», указывает на то, что вероятность обнаружения гравитационных волн была крайне мала.
Впрочем, новая информация не перечёркивает надежды учёных на подтверждение прежних гипотез. При помощи составленной карты Вселенной астрофизики смогут найти наиболее пригодные участки звёздного неба для будущего поиска загадочных гравитационных волн.
Напомним, что в марте 2014 года группа астрономов совершила своё открытие с помощью радиотелескопа BICEP2 на Южном полюсе. Тогда они обнаружили, условно говоря, крошечный виток в поляризации света космического микроволнового фона. Микроволновое излучение считается остаточным явлением Большого взрыва, а зарегистрированный виток является ничем иным как следом прохождения гравитационных волн - неровностей на «ткани» пространства-времени, созданных в самые ранние моменты рождения Вселенной.
Подтверждение существования гравитационных волн предоставило бы космологам долгожданное доказательство их модели эволюции Вселенной. Согласно теоретическим расчётам, вскоре после Большого взрыва пространство-время стало расширяться с гиперускорением, превышая саму скорость света, что сегодня уже считается невозможным. Этот период, известный как инфляция, должен был оставить своеобразный отпечаток, и именно его так усердно ловят астрофизики.
Теперь руководитель исследовательской группы BICEP2, Джон Ковач (John Kovac) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, и его коллеги признали, что драгоценный виток в поляризации света могло вызвать воздействие самой обычной межзвёздной пыли в Млечном Пути, а учёные просто увидели в этих данных то, что искали. Однако, утверждают физики, исследуемый участок неба был достаточно чистым, чтобы исследователи смогли отличить искомый след гравитационных волн от фонового излучения.
Карта Вселенной «Планка» была составлена ещё в мае 2013 года, и с тех пор физики анализировали данные на предмет необычных явлений в поляризованном свете. Теперь учёные выпустили полную карту межзвёздной пыли с анализом света во всех регионах обозримой Вселенной, в том числе и на том участке, который исследовал радиотелескоп BICEP2.
Новые данные описываются в статье, размещённой на сайте препринтов arXiv.org. Карта продемонстрировала, что уровень межзвёздной пыли значительно выше в районах, прилегающих к Южному полюсу, чем оценивала команда BICEP2.
«Такой мощный фоновый эффект невозможно игнорировать. Пыли довольно много во всех участках неба, и именно она могла вызвать виток поляризации», - говорит Чарльз Лоуренс (Charles Lawrence) из Лаборатории реактивного движения NASA.
Более того, учёные отмечают, что уровень запылённости участка неба, который исследовал телескоп BICEP2, оказывается даже выше, чем демонстрировали прежние данные «Планка». Тем не менее, вероятность того, что был обнаружен именно след от гравитационных волн, хоть и мала, но по-прежнему существует.
Для установления максимально точных результатов, обе команды - руководители миссии «Планк» и BICEP2 - теперь объединились. Они собираются совместить полученные в ходе обоих экспериментов данные и ответить на животрепещущий вопрос. В конце концов, открытие команды BICEP2 оценивалось в 7 сигма, что значительно выше, чем «золотой стандарт» в 5 сигма.
Фактически в дальнейшем задачей астрофизиков будет измерить количественно мощность сигнала поляризации за вычетом возможного фонового эффекта, вызванного межзвёздной пылью.
В своей новой статье с предварительными данными, также опубликованной на сайте препринтов arXiv.org, физики экстраполируют поляризационный сигнал, записанный с помощью «Планка» на радиочастоте 353 гигагерц к сигналу, записанному BICEP2, и обнаруженному на частоте 150 ГГц. Тем не менее, даже этот анализ пока не даёт конкретного ответа на поставленный вопрос, хотя бы потому, что анализ не учитывает, каким образом команда BICEP2 отфильтровывала данные для измерения поляризации. Впрочем, этот и другие аспекты будут учитываться при совместной работе обеих команд.
Сотрудничество астрофизиков начнётся в июле 2015 года, о том, когда будут опубликованы первые результаты, пока не сообщается. Если открытие не подтвердится, то карта «Планка» укажет на локацию, где лучше всего искать новый сигнал гравитационных волн.
Впрочем, новая информация не перечёркивает надежды учёных на подтверждение прежних гипотез. При помощи составленной карты Вселенной астрофизики смогут найти наиболее пригодные участки звёздного неба для будущего поиска загадочных гравитационных волн.
Напомним, что в марте 2014 года группа астрономов совершила своё открытие с помощью радиотелескопа BICEP2 на Южном полюсе. Тогда они обнаружили, условно говоря, крошечный виток в поляризации света космического микроволнового фона. Микроволновое излучение считается остаточным явлением Большого взрыва, а зарегистрированный виток является ничем иным как следом прохождения гравитационных волн - неровностей на «ткани» пространства-времени, созданных в самые ранние моменты рождения Вселенной.
Подтверждение существования гравитационных волн предоставило бы космологам долгожданное доказательство их модели эволюции Вселенной. Согласно теоретическим расчётам, вскоре после Большого взрыва пространство-время стало расширяться с гиперускорением, превышая саму скорость света, что сегодня уже считается невозможным. Этот период, известный как инфляция, должен был оставить своеобразный отпечаток, и именно его так усердно ловят астрофизики.
Теперь руководитель исследовательской группы BICEP2, Джон Ковач (John Kovac) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, и его коллеги признали, что драгоценный виток в поляризации света могло вызвать воздействие самой обычной межзвёздной пыли в Млечном Пути, а учёные просто увидели в этих данных то, что искали. Однако, утверждают физики, исследуемый участок неба был достаточно чистым, чтобы исследователи смогли отличить искомый след гравитационных волн от фонового излучения.
Карта Вселенной «Планка» была составлена ещё в мае 2013 года, и с тех пор физики анализировали данные на предмет необычных явлений в поляризованном свете. Теперь учёные выпустили полную карту межзвёздной пыли с анализом света во всех регионах обозримой Вселенной, в том числе и на том участке, который исследовал радиотелескоп BICEP2.
Новые данные описываются в статье, размещённой на сайте препринтов arXiv.org. Карта продемонстрировала, что уровень межзвёздной пыли значительно выше в районах, прилегающих к Южному полюсу, чем оценивала команда BICEP2.
«Такой мощный фоновый эффект невозможно игнорировать. Пыли довольно много во всех участках неба, и именно она могла вызвать виток поляризации», - говорит Чарльз Лоуренс (Charles Lawrence) из Лаборатории реактивного движения NASA.
Более того, учёные отмечают, что уровень запылённости участка неба, который исследовал телескоп BICEP2, оказывается даже выше, чем демонстрировали прежние данные «Планка». Тем не менее, вероятность того, что был обнаружен именно след от гравитационных волн, хоть и мала, но по-прежнему существует.
Для установления максимально точных результатов, обе команды - руководители миссии «Планк» и BICEP2 - теперь объединились. Они собираются совместить полученные в ходе обоих экспериментов данные и ответить на животрепещущий вопрос. В конце концов, открытие команды BICEP2 оценивалось в 7 сигма, что значительно выше, чем «золотой стандарт» в 5 сигма.
Фактически в дальнейшем задачей астрофизиков будет измерить количественно мощность сигнала поляризации за вычетом возможного фонового эффекта, вызванного межзвёздной пылью.
В своей новой статье с предварительными данными, также опубликованной на сайте препринтов arXiv.org, физики экстраполируют поляризационный сигнал, записанный с помощью «Планка» на радиочастоте 353 гигагерц к сигналу, записанному BICEP2, и обнаруженному на частоте 150 ГГц. Тем не менее, даже этот анализ пока не даёт конкретного ответа на поставленный вопрос, хотя бы потому, что анализ не учитывает, каким образом команда BICEP2 отфильтровывала данные для измерения поляризации. Впрочем, этот и другие аспекты будут учитываться при совместной работе обеих команд.
Сотрудничество астрофизиков начнётся в июле 2015 года, о том, когда будут опубликованы первые результаты, пока не сообщается. Если открытие не подтвердится, то карта «Планка» укажет на локацию, где лучше всего искать новый сигнал гравитационных волн.