研究人员发现了宇宙通货膨胀的第一个直接证据

来自膨胀的引力波在宇宙微波背景的偏振中产生了微弱但独特的扭曲模式，称为“卷曲”或B模式图案。对于产生CMB的大部分极化的密度波动，该部分的原始图案完全是零。这里示出的是用二杯2望远镜观察的实际B模式图案，这与预测原始重力波预测的图案一致。线段显示出天空上不同斑点的偏振强度和方向。红色和蓝色着色显示了该B模式图案的顺时针和逆时针扭转程度。

研究人员已经发现了宇宙通胀的第一个直接证据，确认量子力学与一般相对性之间的深度联系。

马萨诸塞州剑桥 - 近140亿年前，我们居住在一个发起大爆炸的非凡活动中突然存在。在第一次短暂的一秒钟内，宇宙呈指数级增长，远远超出了我们最好的望远镜的视野。当然，这一切都只是理论。

BICEP2合作的研究人员今天宣布了这一宇宙通胀的第一个直接证据。它们的数据还代表了在时空中的重力波的第一图像或涟漪。这些波被描述为“大爆炸的第一个震颤”。最后，数据确认量子力学与一般相对性之间的深度连接。

“检测到这个信号是今天宇宙学中最重要的目标之一。很多人的工作已经达到了这一点，“John Kovac（Harvard-Smithsonian Astrophysics Centre）表示，BICEP2合作的领导者。

这些突破性的结果来自宇宙微波背景的二头肌望远镜的观察 - 从大爆炸中留下的微弱发光。这种余辉中的微小波动为早期宇宙的条件提供了线索。例如，天空中的温度小差异显示宇宙的部分升级，最终凝成到星系和银河系中。

由于宇宙微波背景是一种光的形式，它表现出光的所有特性，包括偏振。在地球上，阳光被大气散落，变得极化，这就是偏振太阳镜有助于减少眩光的原因。在太空中，宇宙微波背景被原子和电子散射，也变得偏振。

“我们的团队为一种称为”B模式“的特殊类型的极化，这代表了古代光的偏振取向的扭曲或”卷曲“模式，”Co-Leader Jamie Bock（Caltech / JPL）说。

引力波在行驶时挤压空间，并且这种挤压在宇宙微波背景中产生了一个明显的图案。引力波有一个“撇子”，就像光波一样，并且可以具有左右偏振。

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“由于其手，Swirly B模式模式是引力波的独特签名。这是跨越原始天空的首次引力波的直接形象，“Chao-Lin Kuo（斯坦福/ Slac）联合领导者。

该团队在天空上检查了跨越大约一到五度的空间鳞片（满月宽度的两倍）。为此，他们前往南极，利用它的冷，干燥，稳定的空气。

“南极是最接近的空间，仍然在地上，”科瓦克说。“这是地球上最干燥和最清晰的地方之一，非常适合观察来自大爆炸的微弱微波。”

他们惊讶地检测到比预期的许多宇宙学家相当强烈的B模式极化信号。该团队在三年内分析了他们的数据，以排除任何错误。他们还考虑了我们的星系中的灰尘是否可以产生观察到的模式，但数据表明这是极不可能的。

“这一直就像在干草堆上寻找针，而是我们找到了一只撬棍，”联合领袖克莱姆（明尼苏达大学）表示。

当被要求评论这一发现的含义时，哈佛理论家AVI Loeb表示，“这项工作提供了新的见解，以了解我们最基本的一些问题：为什么我们存在？宇宙是如何开始的？这些结果不仅是通货膨胀的吸烟枪，他们也会告诉我们通货膨胀发生以及这种过程有多强大。“

BICEP2是协调程序的第二阶段，二头肌和keck阵列实验，其具有CO-PI结构。四个PI是John Kovac（Harvard），Clem Pryke（Umn），杰米博克（Caltech / JPL），以及Chao-Lin Kuo（Stanford / Slac）。所有这些结果都在一起工作，以及学生和科学家的才华横溢的团队。BICEP2的其他主要合作机构包括加州大学，英国哥伦比亚大学，国家标准与技术研究所，加卡迪夫大学大学，加迪奥大学，Commassariatàl'EnergieAtomique。

BICEP2由国家科学基金会（NSF）资助。NSF还运行南极站，其中BICEP2和本工作中使用的其他望远镜位于。Keck Foundation还为团队望远镜建造贡献了主要资金。NASA，JPL和MOORE基础慷慨地支持开发超敏感的探测器阵列，使这些测量成为可能。

技术细节和期刊论文可以在Bicep2发布网站上找到：http：//bicepkeck.org

哈佛史密森天体物理学中心（CfA）总部位于马萨诸塞州剑桥，是史密森尼天体物理观测站与哈佛大学天文观测站之间的联合合作。CfA科学家分为六个研究单位，研究宇宙的起源，演化和最终命运。

文件：

BICEP2 I：在Angular Scalesbicep2 2014 II中的B模式极化检测：实验和三年数据集

图像：BICEP2协作