Os cientistas da Antártica Telescope Pólo Sul observaram padrões de torção na polarização domicro-ondas cósmica de fundo -luz que interagiu com último assunto muito cedo na história do universo, menos de 400.000 anos após o Big Bang . Esses padrões, conhecidos como "modos B," são causados por lente gravitacional , um fenômeno que ocorre quando a trajetória da luz é dobrada por objetos maciços, bem como uma lente focaliza a luz.
Physics World anunciou o resultado como um dos principais avanços de 10 de física de 2013, o que pode ajudar a revelar segredos sobre os primeiros momentos da formação do universo.
A colaboração multi-institucional de pesquisadores liderada por John Carlstrom , o Distinguished Service Professor S. Chandrasekhar em Astronomia e Astrofísica da Universidade de Chicago, fez a descoberta. Eles anunciaram suas descobertas em um artigo publicado na revista Physical Review Letters-usando os primeiros dados da SPTpol, uma câmera sensível à polarização instalado no telescópio em janeiro de 2012.
"A detecção de modo B polarização pelo telescópio Pólo Sul é um marco importante, uma realização técnica que indica física emocionante para vir", disse Carlstrom, que também é vice-diretor do Instituto Kavli de Física Cosmológica.
A luz é polarizada quando suas ondas eletromagnéticas são preferencialmente orientada em uma direção particular. Luz da radiação cósmica de fundo é polarizada principalmente devido ao espalhamento de fótons fora de elétrons no início do universo, através do mesmo processo pelo qual a luz é polarizada, uma vez que reflete na superfície de um lago ou o capô de um carro. Os padrões de polarização que resultam são de um tipo livre de redemoinho, conhecido como "modos E", que se têm revelado mais fácil de detectar do que os modos B mais fracos, e foram medidas pela primeira vez uma década atrás por uma colaboração de pesquisadores usando o grau da escala angular Interferômetro , uma outra experiência levou-UChicago.
Espalhamento simples não pode gerar modos B, que em vez surgem através de um processo de interesse, portanto, mais complexo dos cientistas em sua medição. Lente gravitacional, há muito tempo tem sido previsto, pode torcer modos E em modos B como fótons passam por galáxias e outros objetos maciços em seu caminho em direção à Terra. Esta expectativa foi agora confirmado.
Para destrinchar os modos B nos seus dados, os cientistas usaram um mapa previamente medidos da distribuição de massa no universo para determinar onde a lente gravitacional deve ocorrer. Eles combinaram sua medição de modos E com a distribuição em massa para fornecer um modelo da torção esperado nos modos B. Os cientistas estão trabalhando atualmente com mais um ano de dados para refinar ainda mais a sua medição de modos B.
O estudo cuidadoso de tais modos B vai ajudar os físicos a compreender melhor o universo. Os padrões podem ser usados para mapear a distribuição de massa, assim, definir com mais precisão as propriedades cosmologicamente importantes, como as massas de neutrinos, partículas elementares minúsculos prevalente em todo o cosmos.
Semelhantes, modos B mais esquivos forneceria evidência dramática de inflação, o período turbulento teorizado nos momentos após o Big Bang, quando o universo se expandiu de forma extremamente rápida. A inflação é uma teoria bem-visto entre os cosmólogos porque suas previsões concordam com as observações, mas até agora não há uma confirmação definitiva da teoria. Modos de medição B geradas pela inflação é um caminho possível para aliviar a persistente dúvida.
"A detecção de um sinal primordial polarização modo B no fundo de microondas que equivaleria a encontrar os primeiros tremores do Big Bang", disse o principal autor do estudo, Duncan Hanson, um cientista de pós-doutorado na Universidade de McGill, no Canadá.
Modos B de inflação são causadas por ondas gravitacionais. Estas ondulações no espaço-tempo são gerados por intensas gravitacionais turbulência, condições que teriam existido durante a inflação. Estas ondas, esticando e apertando o tecido do universo, daria origem aos padrões de polarização torcidas indicadores de modos B. Medir a polarização resultante não só confirmam a teoria da inflação, uma grande conquista científica em si, mas também aos cientistas informações sobre a física em energias muito altas, muito maior do que pode ser conseguido com aceleradores de partículas.
A medição de modos B de lente gravitacional é um primeiro passo importante na busca de modos de medir B inflacionárias. Em inflacionárias B pesquisas modo, os modos de lente B aparecer como ruído.
"O novo resultado mostra que este ruído pode ser contabilizada e subtraído fora de modo que os cientistas podem procurar e espero que medir os modos B inflacionárias por baixo", disse Hanson."O sinal de lente em si também pode ser usado por si só para aprender sobre a distribuição de massa no universo."
O Galaxy diário via http://news.uchicago.edu
Fonte: http://www.dailygalaxy.com/
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