引力波痕迹到底是什么
2014-08-13悠悠
飞碟探索 2014年4期
悠悠



2014年3月17日,美国哈佛大学的约翰·科瓦奇向世界宣布,他和自己的射电天文学团队发现了宇宙大爆炸的引力波痕迹。他们使用架设在南极的BICEP2望远镜进行观测,在宇宙微波背景辐射的偏振信号中发现了原初引力波的痕迹。宇宙微波背景辐射有时也被称为大爆炸“余晖”,微波背景辐射的偏振信号与某种太阳镜的偏振现象类似。
他们获得的微波背景辐射偏振图,具有独特旋涡或者卷曲结构,有类似铁屑洒在磁铁表面产生的效果。该现象是宇宙在暴胀过程中产生引力波扩散的指示器。
宇宙微波背景辐射的偏振图可以分为两个部分。一个是旋度为零的部分(类电场部分),称为“E模偏振”,简称为“E模”。这种偏振最先于2002年被度角尺度干涉仪(DASI)发现。另一个是散度为零、旋度不为零的部分(类磁场部分),称为“B模偏振”,简称为“B模”,具有手征性。宇宙学家已预测出两种B模:第一种是在大爆炸发生后的瞬间发生宇宙暴胀时生成,第二种是在后来由引力透镜生成。
约翰·科瓦奇探测到的是第一种B模。稍早时候,南极望远镜已发现了第二种B模。这一发现可能对检验宇宙起源理论有所帮助。科学家现在正在使用普朗克卫星测得的数据进行分析,希望能够更进一步了解这些引力波。
宇宙暴胀发生在宇宙大爆炸之后,是宇宙经历指数级扩张的一个短暂时期(本刊2013年第A12期有详细解释)。如果这项发现得到确认,“宇宙大爆炸”理论将得到证实。
问:您和您的团队在BICEP2实验望远镜观测到的宇宙微波背景、辐射数据中看到了什么?……
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