En av de senaste sagorna inom kosmologin började med presskonferensen BICEP2 som tillkännagav bevis på tidig kosmisk inflation. Nu har Planck-teamet släppt mer av sina uppgifter. Det här nya arbetet har ännu inte granskats, men det ser inte bra ut för BICEP2.
Som ni kanske minns, analyserade BICEP2 ljus från den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) och letade efter en typ av mönster som kallas B-läge polarisering. Detta är ett mönster av polariserat ljus som (teoretiskt) orsakas av gravitationsvågor som produceras av tidig kosmisk inflation. Det råder inget tvivel om att BICEP2 upptäckte polarisering av B-läge, men det är bara halva utmaningen. Den andra hälften bevisar att B-läge polariseringen de såg berodde på kosmisk inflation, och inte på grund av någon annan process, främst damm. Och däri ligger problemet. Damm är ganska vanligt i Vintergatan, och det kan också skapa polarisering i B-läge. Eftersom dammet är mellan oss och CMB kan det förorena sin B-lägesignal. Detta kallas ibland förgrundsproblemet. För att verkligen bevisa att du har bevis på B-läge polarisering i CMB måste du se till att du har eliminerat alla förgrundseffekter från dina data.
När BICEP2-resultaten först tillkännagavs togs frågan om damm omedelbart upp. Vissa forskare noterade att dammpartiklar som fångats i magnetfält kan ge starkare B-lägeeffekter än vad man ursprungligen trodde. Andra påpekade att en del av uppgifterna som BICEP2 använde för att särskilja förgrundsdamm inte var särskilt exakta. Detta är en del av anledningen till att de slutliga resultaten gick från "Vi hittade inflation!" till ”Vi tror att vi har hittat inflation! (Men vi kan inte vara säkra.) ”
De nya resultaten från Planck-chipet vid det kravet ännu längre. Medan BICEP2 tittade på en specifik himmelregion har Planck samlat in data över hela himlen. Detta betyder mycket mer data som kan användas för att skilja förgrundsdamm från en CMB-signal. Detta nya papper presenterade en karta över förgrundens damm, och en bra sammanfattning kan ses i figuren. De skuggade områdena representerar nivåerna i B-läge på grund av damm i olika skalor. Den heldragna linjen representerar B-lägesfördelningen på grund av inflationen sett av BICEP2. Som du kan se matchar det dammsignalen riktigt bra.
Den enkla slutsatsen är att resultaten från BICEP2 har visat sig vara damm, men det är inte riktigt korrekt. Det är möjligt att BICEP2 har hittat en blandning av damm och uppblåsningssignaler, och med bättre avlägsnande av förgrundseffekter kan det fortfarande bli ett verkligt resultat. Det är också möjligt att allt är damm.
Även om detta verkar vara dåliga nyheter, svarar det faktiskt på ett mysterium i BICEP2-resultaten. Den inflationsnivå som BICEP2 hävdade var faktiskt ganska stor. Mycket större än väntat än många populära modeller. Det faktum att en bra chuck av B-läge polarisering beror på damm betyder att inflationen inte kan vara så stor. Så små inflationsmodeller är tillbaka för. Det bör också betonas att även om BICEP2-resultaten visar sig helt bero på damm, betyder det inte att inflation inte finns. Det skulle helt enkelt betyda att vi inte har några bevis på något sätt.
Det är frestande att titta på allt detta med lite schadenfreude. Har, har, forskarna gjorde det fel igen. Men en mer exakt bild skulle vara av två konkurrerande idrottslag som spelar ett utmärkt spel. BICEP2 gjorde nästan mål, men Planck gjorde ett utmärkt försvar. Båda lagen vill vara de första att göra mål, men det andra laget låter dem inte fuska för att vinna. Och vi får se att det händer.
Den som säger att vetenskap är tråkigt har inte lagt uppmärksamhet.
