NASA计划用高空气球探测器搜寻原初引力波

科学日报北京4月27日电(记者刘霞)据美国宇航局官方网站消息，美国宇航局科学家27日表示，他们将在今年晚些时候发射一个探测气球——原始膨胀偏振探测器(PIPER)，以寻找原始引力波并证明宇宙膨胀理论。

国家天文台研究员张成敏向《科技日报》记者解释道:“根据膨胀理论，宇宙在其诞生后经历了一段剧烈膨胀期——膨胀期，这可能会产生引力波。在宇宙膨胀的过程中，时间和空间中的随机量子波动也被拉伸在一起。由此产生的引力波将导致微波背景辐射中的光子包含一种特殊的偏振模式——B模式偏振。”

到目前为止，科学家还没有发现初级引力波或B模式极化显示他们的行踪。2014年，参与南极宇宙泛银河偏振背景成像(BICEP2)实验的科学家宣布发现了B模式偏振，但随后的数据分析显示，这一信号的出现是银河系星际尘埃造成的“灾难”。

BICEP2不直接探测引力波，而是通过探测B模式偏振来间接探测引力波。现在，戈达德太空中心的阿尔·科格特团队计划使用PIPER来探测B模式偏振。他们计划使用今年6月从美国宇航局哥伦比亚科学气球设施上取下的气球进行实验。勘探计划将于9月份启动。从美国宇航局萨姆纳堡发射场起飞的气球将探测北半球。PIPER将从澳大利亚的爱丽斯泉起飞，研究南半球的微波背景辐射。吹笛者可以多次从美国和澳大利亚起飞，飞行高度为36576米。

PIPER是一个具有极高灵敏度的先进天文台，配备了两台望远镜、一个能够探测远红外波段光的超导探测器和一个能够清晰显示偏振光的偏振调制器。它将在200、270、350和600千兆赫的四个频率下观测天空，这将确保它们能够消除尘埃信号。

科格特说:“如果PIPER能找到B模式极化，它将成为重力遵循量子力学原理的直接观察证据，帮助科学家建立统一的量子重力理论。如果失败了，这意味着科学家需要提出新的模型来重新解释早期宇宙。