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物議を醸すビッグバンの結果に幕が下りる

オペラでのヒロインの死と同じように、ここ数年で宇宙論における最大の主張がついに公式に解明されました。昨年 3 月、BICEP2 と呼ばれる南極の特殊な望遠鏡を使って研究している宇宙論者は、ビッグバン後の最初の数秒で、宇宙がインフレーションと呼ばれる奇妙な指数関数的成長のスパートを経験したという直接的な証拠を主張しました。その兆候は、ビッグバンの残光である宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) の研究で明らかになりました。しかし今、欧州宇宙機関 (ESA) のプランク宇宙船を研究している宇宙論者との共同分析で、ESA が発行したプレス リリースによると、BICEP の研究者はその主張を撤回し、そのようなインフレの兆候はないと報告しています。

ジャコモ・プッチーニのオペラ「ラ・ボエーム」のミミのように 、BICEPの主張は、ドラマの早い段階から運命づけられているように見えました.プリンストン大学の観測宇宙学者であるスザンヌ・スタッグスは、「そうでなければ、私は驚いていたでしょう」と述べています。 9 月、プランクのチームは、BICEP 信号が、完全ではないにしても大部分が、独自のマイクロ波を放出する銀河内のダストのアーティファクトであることを示唆するデータを発表しました。共同分析は、相反する結果を解決しようとしました。そして、それは BICEP チームの大ヒット作の主張を除外します.

BICEP の研究者が見たものは、南の空のパッチにある渦巻きでした。 CMB は、目に見える宇宙の他のすべてのものの一種の電磁背景であり、湖に反射した光のように偏光しています。宇宙論者の標準モデルによると、インフレーションが大幅に拡大すると、重力波と呼ばれる空間と時間に波紋が発生し、分極に B モードと呼ばれる風車のようなパターンが刻印される。そして大々的に、BICEP チームはそのような「原初の B モード」が見られると主張しました。

ただし、渦巻きは他のソースからスパイラルアップする可能性があります。特に、私たちの銀河で塵を放射すると、それらが生成される可能性があり、CMB信号を適切に見るために、研究者は最初にこの「前景」の寄与を取り除かなければなりません.通常、実験者は複数のマイクロ波周波数でデータを取得することによってそれを行います。しかし、BICEP2 は、感度を最大化するために 1 つの周波数のみでデータを取得し、講演で提示されたスライドから取得した Planck からの予備データに依存して、前景の汚染を推定しました。 BICEP チームは、それが小さいと信じていました。しかし5月、他の宇宙論者は、BICEPの研究者がプランクのデータを誤解し、ダストの寄与を過小評価した可能性があると示唆した.そして 9 月に、プランクの最終データは、BICEP の空のパッチが古い枕のようにほこりっぽいことを示唆しました。

現在、BICEP2 の後継である南極のケック配列からのデータも含めた共同解析では、原始 B モードの明確な兆候は得られません。それらがデータに存在する場合、それらは BICEP が主張する信号の半分以下である可能性があります。その限界は、プランクの研究者が以前に空全体の CMB の温度のわずかな変化を研究することによって間接的に推測したものと一致しています。

この特定の物語の悲しい結末にもかかわらず、ケンブリッジのマサチューセッツ工科大学の宇宙学者であるマックス・テグマークは、原始Bモードを比較的早く発見する可能性について楽観的であると言います. 「私は少数派です」と彼は言います。しかし、プリンストン大学のスタッグス氏は、この事件は、前景の放射がかなり大きく、扱いにくい可能性が高いことを強調していると述べています。それが存在する場合、ビッグバンの信号は、1 つの決定的な発見で突然現れるよりも、複数の実験を通じてゆっくりと現れる可能性が高いと彼女は言います.

メリーランド州ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス大学の宇宙学者であるチャールズ・ベネットは、「これらの信号は非常にかすかで、前景だけでなく、うまくいかないことがたくさんあります」と述べています。それにもかかわらず、複数のチームが B モードの検出に取り組んでいます。 「BICEP2 の経験によって、だれも速度が低下したとは思いません」と Bennett 氏は言います。


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