Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Гравитационные волны открыты?

09.12.2014 Наука и жизнь

Американские физики заявили об обнаружении первичных гравитационных волн, появившихся на этапе инфляции при образовании отечественной Вселенной.

Структура поляризации, созданная первичными гравитационными волнами, с характерными«завитками» В-моды. Отрезки показывают силу поляризации и ориентацию. синий фон и Красный выделяет области закручивания за и против часовой стрелки. Цветом продемонстрированы флуктуации температуры космического микроволнового фона, каковые отслеживают флуктуации плотности в ранней Вселенной, и каковые позднее выяснят рост галактик.

Они не имеют «скручивания». Более не сильный B-мода поляризации продемонстрирована отрезками Основной вид структуры поляризациив Е- моде (слева) и В-моде (справа). Видна симметричность Е-моды относительно линии, совершённой через ее центр (зеркальная симметрия) и основной «вихревой» вид В-моды.

Начальник коллаборации BICEP2 , доктор наук Гарвардского университета Джон Ковач. Фото Denis Barkats. Строение лаборатории «Dark Sector».Гравитационные волны открыты?

Телескоп BICEP2 находится в«тарелки» на крыше справа. Белая антенна слева – телескопSPT (The South Pole Telescope- Южнополярный телескоп). Внешний вид телескопа BICEP2.‹ ›

Об открытии сказали представители коллаборации BICEP2 под управлением доктора наук Гарварда Джона Ковача на состоявшейся 17 марта в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики пресс-конференции. В случае если результаты возьмут подтверждение, то это станет одним из наиболее значимых открытий в современной науке, хорошим, согласно точки зрения экспертов, Нобелевской премии.

Обстоятельств для таковой высокой оценки сходу пара. Во-первых, в первый раз удалось найти гравитационные волны, предсказанные неспециализированной теорией относительности (ОТО) Эйнштейна еще в 1916 году. До этого момента они оставались неуловимыми, не обращая внимания на собственную практически вековую историю. Было создано большое количество сверхточных приборов и методов обнаружения огромных размеров, но точных результатов их регистрации получено не было.

Вся неприятность в чрезвычайной малости этих волн в окрестности Почвы. Так что, не обращая внимания на достаточную экспериментальную обоснованность ОТО, это открытие станет еще одним значительным доводом в ее пользу. 

Во-вторых, получено еще одно подтверждение инфляционной теории в современной космологии, что дает нам данные о эволюции и происхождении отечественной Вселенной.

И, наконец, в-третьих, это дает в руки ученым новый способ изучения Вселенной, разрешающий оценить количественно процессы, каковые стали причиной рождению этих волн.

Открытие было сделано на базе измерений поляризации реликтового излучения либо, как именуют его на Западе, космического микроволнового фона. Это электромагнитное излучение, равномерно заполняющее всю вселенную, – отголосок процессов, происходивших на начальной стадии развития отечественной Вселенной. Предсказанное в рамках теории Громадного взрыва, оно есть одним из наиболее значимых доводов в пользу данной космологической теории.

В следствии рассеяния на разных частицах (атомах, электронах) реликтовое излучение купило линейную поляризацию. Это указывает, что вектор электрического поля в электромагнитной волне колеблется в определенной плоскости. Измерение поляризации содержится в определении направления этого его выраженности и колебания (степени).В повседневной жизни мы сталкиваемся с аналогичной поляризацией при рассеянии света в воздухе либо при отражении от поверхности воды.

Фотографы, надевая на объектив поляризационные фильтры, смогут избавляться от бликов на воде.

Авторы открытия составили карты распределения в пространстве направлений поляризации реликтового излучения (структуру поляризации), анализ которого разрешает сделать вывод о механизме поляризации. Дело в том, что при простом рассеивании появляется так называемая Е-мода поляризации. В этом случае структура поляризации элементарных областей на карте имеет зеркальную симметрию (см. рис. 3). Эта мода была в первый раз найдена в 2002 году на интерферометре DASI.

В случае если же поляризация связана с гравитационными волнами, то обстановка изменяется. Гравитационные волны, сжимая пространство, смогут приводить к появлению не только Е-моды, но и так называемой В-моды поляризации. В последнем случае структура поляризации имеет основной спиральный вид; ее довольно часто именуют «завитком», а саму моду вихревой.

Такая структура B-моды обусловлена тем, что гравитационные волны, как и электромагнитные, смогут иметь левую и правую поляризации (для электромагнитной волны это указывает вращение вектора электрического поля в различные стороны). Так, обнаружение В-моды поляризации в реликтовом излучении означало бы соответственно и обнаружение гравитационных волн. 

Но слабость гравитационных волн не разрешает создать сильную поляризацию. Тут на помощь может прийти инфляция. Дело в том, что в соответствии с ОТО гравитационные волны порождаются ускоренным перемещением массивных тел.

А во время инфляции, практически сразу после рождения, Вселенная расширялась с легко ужасным ускорением и за очень маленькое время порядка 10-35 с увеличилась более чем в 1030 раз. Наряду с этим должно было случиться усиление гравитационных волн, именуемых первичными. Это усиление так существенно, что созданную ими поляризацию излучения возможно найти через 14 млрд лет.

Как раз исходя из этого обнаружение В-моды поляризации в реликтовом излучении означало бы одновременно и подтверждение инфляционной догадки.

Изучение первичных гравитационных волн даст бесценную данные о процессах в первые мгновения по окончании рождения Вселенной. Помимо этого, столь замечательные гравитационные волны смогут сильно повлиять на формирование галактик. И учет этого фактора, быть может, разрешит растолковать существование и быстрое формирование галактик более широкомасштабной структуры в их распределении, чем ожидалось.

К удивлению авторов открытия В-моду поляризации удалось найти легко, но еще три года ушло у них на повторные наблюдения, анализ и проверку результатов вторых факторов, каковые имели возможность бы приводить к образованию В-моды поляризации. В частности, гравитационное микролинзирование может трансформировать Е-моду в В-моду (несложнее говоря, прохождение излучения вблизи весьма массивных объектов ведет к закручиванию поляризации).

Как раз такое происхождение имеет В-мода поляризации, найденная в прошедшем сезоне на телескопе SPT. Как утверждают авторы открытия, эффект первичных гравитационных волн существенно выше, что разрешает отфильтровать необходимые эти. Маловероятным выяснилось и влияние космической пыли. Но, кое-какие эксперты высказывают сомнения в том, что было измерено вправду воздействие первичных гравитационных волн.

Так что данный вопрос будет еще обсуждаться и проверяться.

Увидим, что проект BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization – фоновое изображение космической внегалактической поляризации) – не единственный в котором таким методом производился поиск первичных гравитационных волн. Эта работа производилась еще целым рядом исследовательских групп, среди них и на спутнике-обсерватории Космического агентства ЕС «Планк».

В том месте еще аналогичного результата не взяли, но эти обрабатываютсяи имеется определенные основания считать, что они не противоречат представленным итогам. Так что будем ожидать подтверждения. 

Работа была совершена на телескопе BICEP2, установленном на американской антарктической станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе. Это одно из самых сухих и ясных мест на Земле, идеально подходящее для наблюдения на Земле не сильный реликтового излучения.

По данным http://www.cfa.harvard.edu/

Создатель: Алексей Понятов

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Михаэль Лайтман — Гравитационные волны открыты!


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,