In den nächsten zehn Jahren empfindliche Messung der primären Licht kann liefern überzeugende Beweise beliebten Theorie der kosmischen Inflation, die davon ausgeht, dass zufällige mikroskopischen Fluktuationen der Dichte Gewebe von Raum und Zeit geschenkt haben das Leben das Universum während der heißen und der Urknall etwa 13,7 Milliarden Jahren.
Unter den Kosmologen diese schwachen Signale werden nach John Carlstrom, emeritierter Professor der Astronomie und Astrophysik an der Universität von Chicago. Carlstrom läuft auf Einem Südpol (SPT) mit einem Team von Wissenschaftlern aus neun Instituten in die Suche eingeben Beweise für den Ursprung und die Entwicklung des Universums.
Jetzt auf der Tagesordnung — Test der Theorie der kosmischen Inflation die strengen aufmerksam Teig auf die aktuelle Zeit. Das Experiment besteht in der Entdeckung des extrem schwachen Gravitationswellen, die auftreten, während der kosmischen Inflation, entsprechend der Allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein.
«Wenn Sie feststellen, Gravitationswellen, Sie vieles zu erzählen über die Inflation des Universums, sagt Carlstrom. Dies schützt auch die verschiedene konkurrierende Ideen über den Ursprung des Universums. — Sie sind jetzt weniger, als es war, aber Sie nicht sagen Voraus, dass im Anfang war extrem, heißen die große Explosion, die Quanten-Fluktuation». Auch Sie produzieren nicht Gravitationswellen auf обнаружимом Ebene.
Carlstrom und sein Kollege Scott Додельсон diskutieren dieses Experiment mit космологами 16. Februar auf der Jahrestagung der Amerikanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften in Chicago. Unter den bekannten Wissenschaftler dort wird Alan Guth aus Massachusetts Institute of Technology. Im Jahr 1979 Guth schlug die Theorie der kosmischen Inflation, in dessen Rahmen auch vorhergesagt wurde, die Existenz einer unendlichen Anzahl von Universen. Leider, überprüfen diese Prognose Kosmologen haben keine Chance.
«Da es sich um getrennte Universen, die wir per Definition nie werden wir mit Ihnen in Kontakt zu treten. Um in Ihnen das nicht passiert, uns ist es nicht eine Beziehung haben», sagt Додельсон, Wissenschaftler der Nationalen ускорительной Labor Fermi und Professor für Astronomie und Astrophysik der Universität von Chicago.
Aber es gibt einen Weg, um zu überprüfen die Gültigkeit der kosmischen Inflation. Dieses Phänomen hervorgebracht hätte zwei Klassen von Störungen. Erstens, die Schwankungen der Dichte der subatomaren Teilchen kontinuierlich geschahen in der ganzen Welt, und die Wissenschaftler bereits beobachtet.
«Sie treten in der Regel im atomaren Maßstab. Wir haben nicht einmal bemerken, sagt Додельсон. Aber die Inflation konnte sofort dehnen diese Störungen im Raum-Proportionen. — Und dieses Bild tatsächlich sieht. Wir berechnen, was gewesen wäre, ähnlich wie diese Empörung, und es stellte sich heraus, dass Sie passen perfekt in die Produktion von Galaxien, die wir sehen, im Universum».
Von der zweiten Klasse der Empörung wäre Gravitationswellen — эйнштейновские Empörung von Zeit und Raum. Gravitationswellen müssen zusammenpassen in den kosmischen Verhältnissen, manchmal als leistungsfähig genug, um die Kosmologen konnte erkennen Sie mit Hilfe der empfindlichen Teleskope, die auf die gewünschte Frequenz der elektromagnetischen Strahlung».
«Wir können Sie sehen, wenn die Werkzeuge John empfindlich genug», sagt Додельсон.
Carlstrom und seine Kollegen bauen Sie ein spezielles Werkzeug, Polarimeter, als Ergänzung zu SPT für die Suche nach Gravitationswellen. SPT funktioniert auf субмиллиметровых Wellenlängen zwischen Mikrowellen und Infrarot-Bereich des elektromagnetischen Spektrums.
Kosmologen auch verwenden SPT in dem bemühen, das Geheimnis der dunklen Energie. Die abstoßende Kraft, die dunkle Energie, schiebt das Universum und überwindet die Schwerkraft, die Kraft der Anziehung, das hat die ganze Materie. Die dunkle Energie ist unsichtbar, aber die Astronomen sehen Sie die Auswirkungen auf Galaxienhaufen, die sich gebildet haben in den letzten paar Milliarden Jahren.
SPT erkennt kosmischen Mikrowellen-hintergrund (CMB), Nachleuchten des Urknalls. Kosmologen gezogen, sehr viele Daten aus der Hintergrundstrahlung, die eine Rolle spielt, Trommeln und Hörner kosmischen Symphonie. Aber jetzt ist die wissenschaftliche Gemeinschaft навострило Ohren für die Farben dünner Gravitationswellen.