宇宙学家认为宇宙暴胀直接证据不成立

正如歌剧中女主角的死亡并不意外一样，近年来宇宙学领域最大的断言终于被正式澄清了。去年3月，借助位于南极的名为BICEP2的专业天文望远镜，宇宙学家声称发现了直接证据，证明宇宙在大爆炸后不到一秒钟内经历了一种称为膨胀的奇怪指数增长。这些迹象来自他们对宇宙微波背景——大爆炸余辉的研究。然而，根据欧空局最近发布的一份新闻公报，在一项与宇宙学家联合进行的利用欧空局普朗克航天器进行研究的分析中，BICEP研究人员当时收回了这一断言，并报告说没有这种膨胀的迹象。

就像普契尼·贾科莫的歌剧《波西米亚人》中的女性角色咪咪一样，BICEP的断言似乎从很小的时候就注定要在这部“戏剧”中有这样的结局。"如果是另一个结果，我会感到惊讶。"普林斯顿大学的观测宇宙学家苏珊娜·斯塔格斯说。

去年9月，普朗克小组公布的数据显示，BICEP发现的信号在很大程度上(如果不是全部的话)是银河系中的“假”尘埃，银河系本身也发射微波。联合分析的目的是找到冲突结果的解决方案，并最终拒绝了BICEP的重磅断言。

BICEP的研究人员在南方的天空中看到了一小部分漩涡。作为可见宇宙中其他一切事物的电磁背景，宇宙微波背景是偏振的，就像湖泊反射的光一样。根据宇宙学家的标准模型，膨胀的巨大膨胀会引起空间和时间的波动，即引力波。这反过来在偏振中留下一个风车状的图案标记，称为B模式。BICEP团队声称看到过这样的“原始B模式”，这在当时引起了不小的轰动。

然而，这些漩涡可以从其他来源螺旋上升，尤其是银河系中的辐射尘埃。为了正确地研究CMB信号，研究人员必须首先消除这种“前景”干扰。通常，实验者通过收集多个微波频率的数据来实现这一点。然而，BICEP2仅在一个频率上收集数据，试图最大化灵敏度。同时，他们依靠从演讲幻灯片中提取的普朗克原始数据来预测未来的污染。BICEP团队认为这只是一件小事。然而，去年5月，其他宇宙学家认为BICEP的研究人员可能误解了普朗克的数据，低估了尘埃的干扰。9月份，普朗克的最终数据显示，BICEP观测到的天空像枕头一样布满了灰尘。

目前，联合分析还包括来自南极比切普2号的后继者凯克阵列的数据，但尚未发现原始B模式的明确信号。如果这些信号真的存在于数据中，它们不会超过BICEP声称发现的信号的一半。这一极限与普朗克研究人员通过研究整个天空中CMB温度的微小变化而间接推断的结果是一致的。

尽管这个“童话”有一个悲惨的结局，麻省理工学院的宇宙学家马克斯·特马克说，他对很快找到发现原始B模型的机会持乐观态度。“我想我们可以在那里看到一些东西。如果它们不是当前的数据，它们将在未来几年内被发现。”然而，斯塔格斯认为，这一事件表明前景辐射可能同样巨大和复杂。如果它存在，那么大爆炸产生的信号更有可能通过几次实验缓慢出现，而不是在决定性的发现中突然发现。

“这些信号非常微弱，有很多因素会导致研究误差，不仅仅是前景辐射。”约翰·霍普金斯大学的宇宙学家查尔斯·贝内特说。无论如何，有几个团队正在尝试检测模式b。“我不认为BICEP2的经验会让任何人慢下来。”班尼特说。(慢慢地)

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