在宇宙学上比较复杂的粉尘-先前报告的银河粉尘引起的卷曲信号

时间：2021-06-11 15:52:16 来源：

普朗克天文学卫星在宇宙背景中形成的新的亚毫米波波长图像，并利用南极BICEP2 / Keck Array设施获取的数据进行了完善。

天文学家发现，先前报道的归因于宇宙膨胀效应的测量结果几乎可以肯定地是由于银河尘埃的影响。

宇宙是在137亿年前的光辉中创造出来的：大爆炸。大约380,000年后，物质（主要是氢）冷却到足以形成中性原子后，光就能够自由穿越空间。这种光，即宇宙微波背景辐射（CMBR），从天空的各个方向均匀地传到我们那里，…大概是第一次出现。在过去的几十年中，天文学家发现辐射实际上在辐射中具有非常微弱的涟漪和颠簸，其亮度仅为十万分之一的亮度，这是未来结构（如星系）的种子。

天文学家已经猜想，这些涟漪还包含最初膨胀的爆发痕迹（即所谓的通货膨胀），该膨胀在短短十倍于功率的负33秒内将新宇宙膨胀了三十三个数量级。关于通货膨胀的线索应该以宇宙涟漪卷曲的方式隐约出现，这种效应预计可能比涟漪本身暗淡一百倍。一年前，在南极工作的CfA天文学家报告了这种卷曲现象的证据，即“ B型极化”，令世界震惊，并谨慎地计算出测得的强度支持最简单的通货膨胀模型。

宇宙中还有其他奇特的过程正在起作用，以使这一艰巨的测量更具挑战性。最主要的是星系中被磁场对准的尘埃粒子对光的散射。光线被极化和扭曲，模拟了膨胀的卷曲效果。2009年，欧洲航天局与美国国家航空航天局（NASA）合作，发射了普朗克卫星以研究CMBR。普朗克的第一篇论文对关键宇宙学参数的值进行了实质性的提炼。在研究宇宙光的过程中，不可避免地会遇到尘埃粒子的发射。CfA天文学家K.D.亚历山大（C.A.）Bischoff，I.Buder，J.Connors，C.Dvorkin，K.S。Karkare，J.Kovac，S.Richter和C.L.Wong与一百多位同事一起报告了他们使用南极和普朗克实验的数据分析了银河粉尘对卷曲的CMBR信号的影响。

科学家得出的结论是，先前报道的卷曲信号是真实的，但几乎可以肯定是由于银河尘埃造成的，它的效果比以前预期的要强得多，淹没了宇宙学信号。这篇新论文对宇宙学的影响提供了更为敏感的限度，并指出，在南极和其他地方进行的几项下一代实验正在继续进行更深入的探索。他们预测，在未来几年中，将在寻找微弱的通货膨胀痕迹方面取得重大进展，并且改进后的结果将用于完善宇宙通货膨胀的细节。

出版物：BICEP2 / Keck阵列和普朗克数据的联合分析，“ BICEP2 / Keck阵列和普朗克数据的联合分析”，《物理评论快报》 114、101301，2015年； doi：10.1103 / PhysRevLett.114.101301

研究报告的PDF副本：BICEP2 / Keck阵列和Planck数据的联合分析

图像：ESA，NASA，普朗克/ BICEP

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