Jedna z ostatnich sag w kosmologii rozpoczęła się od konferencji prasowej BICEP2 ogłaszającej dowody wczesnej kosmicznej inflacji. Teraz zespół Plancka opublikował więcej swoich danych. Ta nowa praca nie została jeszcze sprawdzona, ale nie wygląda dobrze w BICEP2.
Jak zapewne pamiętacie, BICEP2 przeanalizował światło z kosmicznego mikrofalowego tła (CMB), szukając rodzaju wzoru znanego jako polaryzacja w trybie B. Jest to wzór spolaryzowanego światła, które (teoretycznie) jest wywoływane przez fale grawitacyjne wytwarzane przez wczesną kosmiczną inflację. Nie ma absolutnie żadnych wątpliwości, że BICEP2 wykrył polaryzację w trybie B, ale to tylko połowa wyzwania. Druga połowa dowodzi, że zaobserwowana przez nich polaryzacja w trybie B była spowodowana kosmiczną inflacją, a nie jakimś innym procesem, głównie pyłem. I na tym polega problem. Pył jest dość powszechny w Drodze Mlecznej i może również powodować polaryzację w trybie B. Ponieważ pył znajduje się między nami a CMB, może on zanieczyścić swój sygnał w trybie B. Czasami określa się to mianem problemu na pierwszym planie. Aby naprawdę udowodnić, że masz dowód na polaryzację w trybie B w CMB, musisz upewnić się, że wyeliminowałeś ze swoich danych efekty pierwszego planu.
Kiedy po raz pierwszy ogłoszono wyniki BICEP2, kwestia pyłu została natychmiast podniesiona. Niektórzy badacze zauważyli, że cząsteczki pyłu zatrzymane w polach magnetycznych mogą wytwarzać silniejsze efekty w trybie B, niż pierwotnie sądzono. Inni zauważyli, że część danych BICEP2 wykorzystywanych do rozróżnienia pyłu na pierwszym planie nie była bardzo dokładna. Jest to jeden z powodów, dla których ostateczne wyniki pochodzą z „Znaleźliśmy inflację!” do „Uważamy, że znaleźliśmy inflację! (Ale nie możemy być pewni.) ”
Nowe wyniki z chipa Planck w tym roszczeniu jeszcze bardziej. Podczas gdy BICEP2 patrzył na konkretny region nieba, Planck gromadził dane na całym niebie. Oznacza to znacznie więcej danych, które można wykorzystać do odróżnienia pyłu na pierwszym planie od sygnału CMB. Ten nowy artykuł przedstawił mapę pyłu na pierwszym planie, a dobre podsumowanie można zobaczyć na rysunku. Zacienione obszary reprezentują poziomy trybu B z powodu pyłu w różnych skalach. Linia ciągła reprezentuje rozkład w trybie B z powodu inflacji, jak widać w BICEP2. Jak widać, bardzo dobrze pasuje do sygnału kurzu.
Prosty wniosek jest taki, że wyniki BICEP2 okazały się pyłem, ale nie jest to całkiem dokładne. Możliwe, że BICEP2 znalazł mieszankę sygnałów kurzu i inflacji, a przy lepszym usunięciu efektów pierwszego planu nadal może być prawdziwy rezultat. Możliwe też, że to wszystko jest prochem.
Choć wydaje się to złą wiadomością, w rzeczywistości odpowiada na tajemnicę w wynikach BICEP2. Poziom inflacji deklarowany przez BICEP2 był w rzeczywistości dość duży. Znacznie większy niż oczekiwano niż wiele popularnych modeli. Fakt, że dobry uchwyt polaryzacji w trybie B jest spowodowany pyłem, oznacza, że inflacja nie może być tak duża. Tak więc małe modele inflacji są za. Należy również podkreślić, że nawet jeśli wykazano, że wyniki BICEP2 są całkowicie spowodowane przez kurz, nie oznacza to, że inflacja nie istnieje. Oznaczałoby to po prostu, że i tak nie mamy dowodów.
To kuszące, aby spojrzeć na to wszystko z odrobiną schadenfreude. Har, har, naukowcy znowu się pomylili. Ale dokładniejszy byłby widok dwóch rywalizujących drużyn sportowych, grających w doskonałą grę. BICEP2 prawie strzelił gola, ale Planck zebrał doskonałą obronę. Obie drużyny chcą być pierwsze, ale druga drużyna nie pozwoli im oszukiwać, aby wygrać. I możemy zobaczyć, jak to się dzieje.
Każdy, kto twierdzi, że nauka jest nudna, nie zwraca uwagi.
