引力波觸發(fā)的漣漪（圖片來自http://www.comgeo.net/archives/24179#more-24179）
中國天氣網(wǎng)訊 日前國外幾大網(wǎng)站同時刊登一個重大天文發(fā)現(xiàn)－來自大爆炸的引力波證據(jù)。北京時間18日凌晨，哈佛－史密森天體物理中心的John Kovac博士向世界宣布，他和他的團(tuán)隊找到了宇宙大爆炸的第一手證據(jù)。
這些引力波是“大爆炸的第一個顫動”。他們的數(shù)據(jù)顯示了引力波，或時空漣漪的第一手圖像，最終證實了量子力學(xué)與廣義相對論之間有著很深的關(guān)系?！疤綔y這個信號是今天宇宙學(xué)中最重要的目標(biāo)之一。許多人的許多工作都為這個做準(zhǔn)備?！盉ICEP2團(tuán)隊的領(lǐng)導(dǎo)人John Kovac說，他是哈佛－史密森天體物理中心的物理學(xué)家。
這些開創(chuàng)性的結(jié)果來自BICEP2望遠(yuǎn)鏡對宇宙微波背景的觀測－大爆炸遺留下來的微弱光線。這余輝中的細(xì)小波動提供了早期宇宙條件的線索。例如，天空中溫度的細(xì)小差異顯示了宇宙中哪部分密度比較大，最終凝聚成星系和星系團(tuán)。
這是利用美國宇航局威爾金森各向異性探測器（WMAP）長達(dá)9年時間內(nèi)積累的數(shù)據(jù)構(gòu)建的詳盡的宇宙初期全天地圖。這張圖像可以看出宇宙微波背景在空間上分布的微小不均一性。（圖片來自：http://tech.sina.com.cn/d/2014-03-18/01139248537.shtml）
雖然宇宙微波背景只是光的一種形式，但是它展現(xiàn)了光的所有性質(zhì)，包括偏振。在地球上，太陽光經(jīng)過空氣散射，變成偏振的，這就是為什么偏振太陽鏡有助于減少眩光。在太空中，宇宙微波背景經(jīng)原子和電子散射，也變成偏振的。BICEP2團(tuán)隊捕捉到了稱為’B-模式’的一種特殊偏振狀態(tài)，這表明了古老光線在偏振方向上呈扭轉(zhuǎn)或’卷曲’的形式。
引力波在行進(jìn)時，會擠壓太空，而且這種擠壓會在宇宙微波背景中產(chǎn)生一種截然不同的形式。引力波具有偏手性，很像光波，會有左旋和右旋偏振。由于渦旋形B-模式具有偏手性，所以它們是引力波一個獨特的簽名。這是引力波穿越原始天空的第一張直接的圖像。
小組從1度到5度檢查了天空的空間尺度（這個尺度是滿月的2到10倍的寬度）。為了做這些，他們跑到了南極，因為那里寒冷、干燥、空氣穩(wěn)定。“南極是最近能到達(dá)太空且還在地球上的地方，”Kovac說，“它是地球上最冷、最干凈的地方，尤其適合觀測來自大爆炸的微弱微波?！?/P>
探測到B-模式偏振信號比很多宇宙學(xué)家預(yù)期的要強烈很多，他們也很驚訝。小組分析了3年多的數(shù)據(jù)，以盡量排除任何誤差。他們也假設(shè)星系塵埃是否會引起觀測到的形式，但是數(shù)據(jù)顯示這是極不可能的。“這好比我們在干草堆中尋找一根針，卻發(fā)現(xiàn)一個鐵撬，”合作領(lǐng)導(dǎo)人Clem Pryke說（美國明尼蘇達(dá)大學(xué)）。
這項工作對于一些我們最基本的問題提供了新的見解：為什么我們存在？宇宙是怎么開始的？這些結(jié)果不僅僅是爆炸的一個確鑿證據(jù)，它們還告訴我們爆炸是什么時候發(fā)生的，這個過程有多大的威力。（楊亞芬編譯）
大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警