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Não, nós não detectamos ondas gravitacionais (ainda)

Quando se trata de ondas big bang, tudo o que temos é poeira ao vento. Em março do ano passado, uma equipe de astrônomos trabalhando com o telescópio BICEP2 no Pólo Sul causou uma onda de entusiasmo quando alegaram ter descoberto evidências de ondas gravitacionais primordiais, ondas no espaço-tempo desencadeadas por um surto de crescimento no início do universo. dias. No entanto, um comunicado de imprensa vazado provocou os resultados de uma análise conjunta tão esperada entre o BICEP2 e uma equipe do telescópio espacial europeu, a colaboração Planck. Como muitos temiam, o comunicado diz que o sinal foi causado por algo muito mais mundano: poeira.

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( Atualização: A ESA publicou um comunicado de imprensa confirmando que a análise conjunta não encontrou evidências conclusivas para ondas gravitacionais.)

Acredita-se que as ondas gravitacionais tenham sido produzidas quando o universo passou por um período incrivelmente rápido de inflação nas frações de segundo após o Big Bang. Descobri-los e, assim, provar que a inflação é verdadeira, é fundamental para muitas das nossas teorias sobre o universo primitivo. Alguns cosmologistas chegam a argumentar que encontrar as ondas primordiais seria uma evidência indireta de que existem universos paralelos.

Usando poderosos telescópios como BICEP2 e Planck, os astrônomos têm caçado sinais dessas ondas no fundo de microondas cósmico (CMB), a luz antiga que foi emitida apenas 380.000 anos após o big bang e que agora permeia o cosmos. A teoria diz que as ondas teriam criado um padrão distinto no CMB, conhecido como polarização no modo B.

É isso que o BICEP2 descobriu no ano passado. Sua análise, baseada em três anos de observação de um único trecho do céu, mostrou um padrão de modo B que foi ainda mais forte do que o esperado - quase o dobro da força que deve ser baseada em estudos preliminares realizados pelo Planck em 2013. No entanto, essa polarização O sinal pode ser causado por outros fenômenos, como partículas carregadas movendo-se no campo magnético da nossa galáxia e, mais notavelmente, emissões de poeira intergaláctica. Os pesquisadores do BICEP2 corrigiram possíveis contaminações de outras fontes, mas não ficou claro se os valores usados ​​foram precisos.

“Diversos artigos foram escritos no último ano, analisando os dados e experimentando métodos alternativos de análise”, diz Phil Bull, da Universidade de Oslo, na Noruega. "Muitos deles sugeriram que a emissão de poeira polarizada de nossa própria galáxia poderia ser significativamente mais importante do que a equipe do BICEP2 originalmente pensava".

Uma correlação cruzada de dados do Planck, BICEP2 e Keck Array tem sido ansiosamente antecipada pelos astrônomos por meses. O BICEP2 só pôde estudar uma pequena parte do céu numa pequena faixa de comprimento de onda. Planck foi capaz de olhar para mais do céu em outras partes do espectro conhecido por ser dominado pela emissão de poeira, permitindo que as colaborações combinassem forças para identificar e isolar a poeira dentro do sinal.

Agora vem o golpe fatal para o BICEP2. De acordo com o lançamento vazado, que já foi colocado offline, a nova análise de emissão de poeira polarizada dentro da nossa galáxia pelo Planck, BICEP2 e Keck confirma que o BICEP2 “subestimou significativamente” a quantidade de poeira que contribui para seus dados.

“Para ser franco, a medição do BICEP2 é um resultado nulo para ondas gravitacionais primordiais”, escreve Peter Coles, da Universidade de Sussex, Reino Unido, em um post no blog hoje. "Não é de forma alguma uma prova de que não há ondas gravitacionais, mas não é uma detecção."

Os dados agora mostram que o sinal BICEP2 é apenas ligeiramente maior que a contribuição da própria poeira intergalática. Uma vez que as emissões polarizadas do pó tenham sido subtraídas do sinal do modo B, o restante é pequeno demais para ser considerado uma detecção, disse a equipe do Planck no comunicado. O documento apareceu em um site oficial do Planck em francês, mas de acordo com uma tradução, a equipe diz que o sinal da onda gravitacional é no máximo metade da intensidade estimada anteriormente. Um artigo completo sobre os resultados da análise conjunta foi submetido à revista Physical Review Letters, e uma pré-impressão está agora online.

"O triste é que quanto mais dados você adiciona, mais o sinal de onda gravitacional parece desaparecer", diz Andrew Pontzen da University College London, Reino Unido. “Mas é possível que eles estejam se aproximando de um sinal, apenas em uma intensidade menor do que se pensava inicialmente. Esta busca está longe de terminar. ”

Não, nós não detectamos ondas gravitacionais (ainda)