En af de nylige sagaer inden for kosmologi begyndte med pressekonferencen BICEP2, der bebudede beviser for tidlig kosmisk inflation. Nu har Planck-teamet frigivet mere af deres data. Dette nye arbejde er endnu ikke blevet peer review, men det ser ikke godt ud for BICEP2.
Som du måske husker, analyserede BICEP2 lys fra den kosmiske mikrobølgebakgrund (CMB) på udkig efter en type mønster kendt som B-mode polarisering. Dette er et mønster af polariseret lys, der (teoretisk) er forårsaget af tyngdekraftsbølger produceret af tidlig kosmisk inflation. Der er absolut ingen tvivl om, at BICEP2 opdagede B-mode polarisering, men det er kun halvdelen af udfordringen. Den anden halvdel beviser, at B-mode polarisering, de så, skyldtes kosmisk inflation og ikke på grund af en anden proces, hovedsageligt støv. Og deri ligger problemet. Støv er temmelig almindeligt i Mælkevejen, og det kan også skabe polarisering i B-tilstand. Fordi støvet er mellem os og CMB, kan det forurene sit B-mode signal. Dette kaldes undertiden forgrundsproblemet. For virkelig at bevise, at du har bevis for B-mode-polarisering i CMB, skal du sikre dig, at du har fjernet alle forgrundseffekter fra dine data.
Da BICEP2-resultaterne først blev annonceret, blev spørgsmålet om støv straks rejst. Nogle forskere bemærkede, at støvpartikler fanget i magnetiske felter kunne give stærkere B-mode effekter end oprindeligt troet. Andre påpegede, at en del af de data, BICEP2, der blev brugt til at skelne forgrundsstøv, ikke var særlig nøjagtige. Dette er en del af grunden til, at de endelige resultater gik fra "Vi fandt inflation!" til “Vi tror, vi har fundet inflation! (Men vi kan ikke være sikre.) ”
De nye resultater fra Planck-chip ved dette krav endnu længere. Mens BICEP2 kiggede på en bestemt himmelregion, har Planck indsamlet data på tværs af hele himlen. Dette betyder mange flere data, der kan bruges til at skelne forgrundsstøv fra et CMB-signal. Denne nye artikel præsenterede et kort over forgrundsstøvet, og et godt resume kan ses på figuren. De skraverede områder repræsenterer niveauet i B-tilstand på grund af støv i forskellige skalaer. Den solide linje repræsenterer B-mode fordeling på grund af inflation som set af BICEP2. Som du kan se, matcher det støvsignalet virkelig godt.
Den enkle konklusion er, at resultaterne af BICEP2 har vist sig at være støv, men det er ikke helt nøjagtigt. Det er muligt, at BICEP2 har fundet en blanding af støv og inflationssignaler, og med en bedre fjernelse af forgrundseffekter kan der stadig være et reelt resultat. Det er også muligt, at det hele er støv.
Selvom dette ser ud som dårlige nyheder, svarer det faktisk på et mysterium i BICEP2-resultaterne. Det niveau, som BICEP2 hævdede, var faktisk ret stort. Meget større end forventet end mange populære modeller. Det faktum, at en god chuck af B-mode polarisering skyldes støv, betyder, at inflationen ikke kan være så stor. Så små inflationsmodeller er tilbage til fordel. Det skal også understreges, at selv hvis BICEP2-resultaterne viser sig at være helt på grund af støv, betyder det ikke, at inflation ikke findes. Det ville ganske enkelt betyde, at vi ikke har nogen bevis på nogen måde.
Det er fristende at se på alt dette med en smule schadenfreude. Har, har, videnskabsmændene begik det forkert igen. Men en mere nøjagtig opfattelse ville være af to rivaliserende sportshold, der spiller et fremragende spil. BICEP2 scorede næsten, men Planck var et fremragende forsvar. Begge hold vil være de første til at score, men det andet hold lader dem ikke snyde for at vinde. Og vi får se, at det sker.
Enhver, der siger, at videnskab er kedeligt, har ikke været opmærksom.
