Vedcom sa podarilo potvrdiť polarizáciu takzvaného reliktného žiarenia, ktoré sa vesmírom rozprestiera ako pozostatok Big-Bangu (Veľkého tresku) od jeho vzniku. Zároveň sa zrejme podarilo dokázať existenciu gravitačných vĺn, ktoré predpovedal Einstein v Obecnej teórii relativity.
Pracovisko BICEP2 na južnom póle objavilo dôkaz vĺn gravitácie a vesmírnej inflácie.
Reliktné (zvyškové) žiarenie je veľmi slabé žiarenie, ktoré tvorí „šum na pozadí vesmíru „. Ide o pozostatok Big-Bangu. Reliktné žiarenie sa podarilo zachytiť prvýkrát asi pred 50 rokmi, no dnes vďaka jeho presnejším meraniam poznáme napríklad približné rozloženie hmoty vo vesmíre tesne po jeho vzniku a mnoho detailov o jeho vývoji.
Vedci z projektu BICEP2 (BICEP = Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) zistili, že vlny tohto žiarenia sú zatočené, čo mohli spôsobiť iba gravitačné vlny v ranom štádiu vesmíru. Ide pritom len o druhé nepriame pozorovanie gravitačných vĺn. (Veda sa istý čas domnievala, že nositeľom gravitácie je elementárna častica „gravitón“, ktorá nebola nikdy potvrdená.)
BICEP2 je určený na zachytenie určitého typu polarizácie, tzv B – módu. Fyzici sa domnievajú, že k polarizácii reliktného žiarenia došlo v ranom vesmíre počas tzv. inflácie, čo bolo prudké „nafúknutie“ raného vesmíru do veľkých rozmerov. Inflácia sa odohrala v čase 10-36 a skončila 10-32 sekundy po vzniku vesmíru. Za tento okamih sa vesmír mal zväčšiť až o 29 rádov, čo je nepredstaviteľné číslo a reprezentuje neopakovateľné peklo počas Veľkého tresku. V tejto fáze existencie vesmíru mali vzniknúť gravitačné vlny, ktoré spôsobili aj uvedenú B – mód polarizáciu žiarenia vo vesmíre.
Ďalším prínosom experimentu je zrejmé potvrdenie existencie gravitačných vĺn. Ide o jednu z priorít súčasnej experimentálnej fyziky a cieľ rady experimentov. Zatiaľ však máme len jediné nepriame pozorovanie ich existencie na základe sledovania dráhy dvoch neutrónových hviezd (pulzar PSR B1913 +16 ).
Gravitačné vlny z inflácie vygenerovali slabý, ale výrazný vzor krútenia v polarizácii kozmického mikrovlnného pozadia – vzor B-mode. Obr.: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Výsledky výskumu budú mať za následok, že na poli teoretickej fyziky a kozmológie bude v nasledujúcom období pekne rušno. Bude potrebné konfrontovať zistené poznatky s radom konkurenčných hypotéz o vzniku vesmíru a hľadať cestu k zjednoteniu teórie relativity (gravitácie) s kvantovou teóriou, čo sa nedarí už dlhé roky. Odpoveď na otázku, prečo vesmír vo fáze inflácie náhle explodoval a na rad ďalších však zatiaľ nemáme.
Zdroj: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Technet, Gizmag
Foto: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics