На 17 март 2014 година, астрономите најавија историско откритие. Останувајќи длабок отпечаток во реликвиско зрачење, кое се шири низ целиот Универзум и беше создадено во зори на времето, гравитационите бранови беа под директно набљудување, давајќи ни можност да ја разгледаме самата природа на инфлацискиот период, што подразбира брз раст на нашиот Универзум веднаш по Големиот Бен.
Потрагата по дополнителни податоци во корист на теоријата за космичка инфлација требаше да биде доволно откритие, но фактот што астрономите сега имаат докази во корист на постоењето на гравитациони бранови, го прави овој ден Свети Патрик посебен ден за космологија.
Слика на "детскиот" универзум. На картата се прикажани температурите на WMAP микробрановата позадина. Жешка точки - црвена и ладно - сина.
Па што е тоа, гравитациски бранови? Тие можат да бидат претставени како бранчиња во вселената-време, кои генерираат масивни движења на движењето низ вселената. Замислете дека ја фрлиле топката во базенот. Бранувањата создадени со притискање на топката против вода ќе се прошират од точката на удар во различни насоки. Гравитационите бранови дејствуваат на ист начин, но, за разлика од бранувањата на површината на водата, гравитационите бранови се пропагираат со брзината на светлината преку тридимензионален простор. Равенката на теоријата на општата релативност од Алберт Ајнштајн го предвиде своето постоење. Покрај тоа, постоеја и некои индиректни набљудувања на гравитациони бранови кои ја ослободуваат орбиталната енергија од бинарните ѕвездени системи. Бидејќи сме простор-време објекти, ние исто така мора да бидеме во можност да го откриеме нивното присуство додека поминува низ локален простор-време. Мултимилионски експерименти, како што се ласерскиот интерферометар на опсерваторските гравитациски бранови (LIGO) во Луизијана и Вашингтон, беа изградени за директно откривање на гравитациони бранови кои се шират низ Земјата. Сепак, нивното откритие досега се покажало како непристојна илузија.
Теорија на Биг Бенг: Единственоста е појдовна точка, проследена со експанзија.
Космичката микробранова позадина или CMB е познат голем експлозивен артефакт. Преставувајќи го "Ехо" за создавањето на Универзумот, овие мали флуктуации на температурата, кои се забележани на најдалеку од вид на видливиот Универзум, беа проучени со користење на вселенски телескопи, како што е НАСА Вилкинсон Микробрановата анизотропија сонда (WMAP) и Обсерваторијата Планк во Европа. Овие опсерватории специјално ги мерат малите температурни пертурбации (познати како анизотропии) во ЦМБ и ги проучуваат информациите за состојбите веднаш по Големиот експлозија и дури можат да ја откријат возраста на Универзумот. Брзиот инфлациски период претпоставува дека нашиот Универзум се прошири една милијарда трилиони пати во дел од секунда. Неверојатно, ова е секое нарушување во квантната големина што постоело во тоа време, надуено преку ноќ, а астрономите претпоставуваат дека овие мали структури може да се забележат и денес, во форма на големи гравитациони нарушувања. Но, пред да го користат проектот BICEP2, научниците претпоставуваат дека овие бранови се премногу слаби за да бидат откриени. Излегува дека тие биле во право.
Можни опции за крајот на универзумот
"Тоа беше како да се пронајде игла во сено, но наместо тоа, пронајдовме остатоци", рече офицерката на проектот BICEP2, Клем Прике, од Универзитетот во Минесота.
"Импликациите на овој наод се преголеми", рече координаторот на проектот Џејми Бок, физичар на Технолошкиот институт во Калифорнија и лабораторијата за реактивни млазници (JPL). "Ние го мериме сигналот што доаѓа од памтивек".
Се наоѓа во суви атмосферски услови на Антарктикот, BICEP2 има многу јасен поглед на просторот. Уредот има способност да ја мери поларизацијата на слабиот сигнал од позадинското зрачење. На Земјата, сончевата светлина може да стане поларизирана ако се рефлектира од огледало или кога се филтрира со користење на поларизирани очила за сонце (со што се намалува отсјајот). Зрачењето од античките реликвиски зрачења исто така може да стане поларизирано, а гравитационите бранови имаат способност да манипулираат со поларизацијата на инцидентно зрачење. Специфичниот тип на поларизација познат како "режим на поларизација" е она што го бараше BICEP2. Сега, со голема сигурност, астрономите го откриле.
"Виртуелниот модел на поларизација во Б-мод е единствен потпис на гравитациони бранови", вели Чао-Линг Гуо, еден од лидерите на проектот, од Универзитетот Стенфорд и Националната лабораторија за акцелератори.
Денешната најава се смета за "откритие на векот" и иако двата документи што беа објавени денеска ќе одат на печатење, сигурно е да се каже дека астрономите "го погодија окото на бикот". Не само што овие резултати ја потврдуваат теоријата на космичката инфлација и го покажуваат присуството на гравитациони бранови, тие можат да бидат поврзани со еден од најтешките проблеми во модерната квантна физика, имено, каква улога игра гравитацијата во квантниот свет.
