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两项研究认为“没有证据支持或反对引力波”
2014-06-04 科学网—中国科学报

  近日,两项新研究揭示,今年春天公布已有原始引力波证据的天文学家有些操之过急,因为他们未能适当解释银河尘埃的混合作用。尽管进一步的观察结果可能发现摆脱噪声的信号,但目前独立专家小组表示,他们不再认为原始数据能构成重大证据。

  诺奖级的发现

  3月17日,美国哈佛-史密森天体物理中心天文学家John Kovac宣布,他们首次发现了宇宙原初引力波存在的直接证据。研究人员表示,他们使用位于南极的BICEP2射电望远镜,发现了大爆炸余辉——宇宙微波背景辐射(CMB)偏振的一个模糊的缠绕模式。天文学家认为,这一模式是原始引力波的证据。

  原初引力波是爱因斯坦于1916年发表的广义相对论中提出的,它是宇宙诞生之初产生的一种时空波动,随着宇宙的演化而被削弱。科学家说,原初引力波如同创世纪大爆炸的“回声”,将可以帮助人们追溯到宇宙创生之初的一段极其短暂的急剧膨胀时期,即所谓“暴涨”。

  而微波背景辐射则是一种均匀散落在宇宙空间中的微弱电磁波,它如同埋藏在宇宙深处的“化石”,记录着早期宇宙的许多信息。微波背景辐射中的微波因为被原子和电子散射而具有偏振性,而此项研究寻找的是一种叫做B模式的特殊偏振模式,其特点是会形成旋涡,是宇宙极早期的一种时空波动,即原初引力波留下的独特印记。

  通过观测,研究人员发现了比“预想的强烈得多”的B模式偏振信号,随后经过3年多分析,排除了其他可能的来源,确认它就是暴涨期间原初引力波穿越宇宙导致的。这意味着宇宙暴涨理论获得迄今最有力的证据,并将帮助人们更详细地了解暴涨的过程。

  当时,这一发现引起了轰动,因为它似乎能够证实宇宙膨胀理论。这将帮助解答宇宙诞生之谜,被认为是诺贝尔奖级别的重大成果。“一个伟大的春季大扫除开始了,几乎所有的东西都被排除了。”麻省理工学院宇宙学家Max Tegmark说,“它不仅动摇了实验领域,还动摇了理论世界。”

  另外,亚利桑那州立大学理论物理学家Lawrence Krauss也在接受记者采访时表示,虽然这项成果还需要得到进一步验证,但“无论怎样,都令人激动”,如被证实,将“可以跻身过去25年最重要的宇宙学发现之列”。

  但是,近日,两个独立研究小组的分析指明,CMB偏振中的这些偏振信号可能仅仅是银河系中的尘埃导致的。

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