Одна из недавних саг в космологии началась с пресс-конференции BICEP2, на которой было объявлено о ранней космической инфляции. Теперь команда Планка выпустила больше своих данных. Эта новая работа еще не прошла рецензирование, но для BICEP2 она выглядит не очень хорошо.
Как вы, возможно, помните, BICEP2 анализировал свет от космического микроволнового фона (CMB) в поисках типа паттерна, известного как поляризация B-моды. Это образец поляризованного света, который (теоретически) вызван гравитационными волнами, возникшими в результате ранней космической инфляции. Нет никаких сомнений в том, что BICEP2 обнаружил поляризацию в B-режиме, но это только половина проблемы. Другая половина доказывает, что поляризация B-моды, которую они видели, была вызвана космической инфляцией, а не каким-то другим процессом, главным образом пылью. И в этом заключается проблема. Пыль довольно часто встречается в Млечном Пути, и она также может создавать поляризацию B-моды. Поскольку пыль находится между нами и CMB, она может загрязнить сигнал B-режима. Это иногда называют проблемой на переднем плане. Чтобы действительно доказать, что у вас есть доказательства поляризации B-режима в CMB, вы должны убедиться, что вы исключили любые эффекты переднего плана из ваших данных.
Когда результаты BICEP2 были впервые объявлены, вопрос о пыли был немедленно поднят. Некоторые исследователи отметили, что частицы пыли, попавшие в магнитные поля, могут вызывать более сильные эффекты в B-режиме, чем предполагалось изначально Другие отметили, что часть данных BICEP2, используемых для различения пыли на переднем плане, была не очень точной. Это одна из причин, по которой окончательные результаты пошли из «Мы нашли инфляцию!» на «Мы думаем, что мы нашли инфляцию! (Но мы не можем быть уверены.)
Новые результаты от чипа Планка в этом претензии еще дальше. В то время как BICEP2 смотрел на определенную область неба, Планк собирал данные по всему небу. Это означает, что может быть использовано гораздо больше данных, чтобы отличить пыль переднего плана от сигнала CMB. В этом новом документе представлена карта пыли на переднем плане, и хорошее резюме можно увидеть на рисунке. Затененные области представляют уровни B-режима из-за пыли в разных масштабах. Сплошная линия представляет распределение B-мод из-за инфляции, как видно из BICEP2. Как видите, он очень хорошо соответствует сигналу пыли.
Простой вывод заключается в том, что результаты BICEP2 оказались пылью, но это не совсем точно. Возможно, что BICEP2 обнаружил смесь сигналов пыли и инфляции, и при лучшем устранении эффектов переднего плана все еще может быть реальный результат. Также возможно, что это все пыль.
Хотя это и кажется плохой новостью, на самом деле это объясняет загадку результатов BICEP2. Уровень инфляции, заявленный BICEP2, был на самом деле довольно большим. Гораздо больше, чем ожидалось, чем многие популярные модели. Тот факт, что хороший патрон поляризации B-моды обусловлен пылью, означает, что инфляция не может быть такой большой. Таким образом, небольшие модели инфляции снова в пользу. Следует также подчеркнуть, что, даже если результаты BICEP2 полностью связаны с пылью, это не означает, что инфляция не существует. Это просто означало бы, что у нас нет доказательств в любом случае.
Соблазнительно посмотреть на все это с небольшим количеством злорадства. Хар, Хар, ученые снова ошиблись. Но более точный взгляд был бы на две конкурирующие спортивные команды, играющие в отличную игру. BICEP2 почти забил, но Планк собрал отличную защиту. Обе команды хотят быть первыми, но другая команда не позволит им обмануть, чтобы выиграть. И мы наблюдаем, как это происходит.
Тот, кто говорит, что наука скучна, не обращал на это внимания.
