खगोलविदों के पास है की घोषणा की आदिम गुरुत्वाकर्षण तरंगों के नोबेल पुरस्कार-योग्य साक्ष्य - स्पेसटाइम के ताने-बाने में लहरें - पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करते हुए ब्रह्मांड ने बिग बैंग के तुरंत बाद एक संक्षिप्त लेकिन आश्चर्यजनक रूप से त्वरित विस्तार किया।
कैल्टेक के सह-नेता जेमी बॉक ने कहा, 'इस पहचान के निहितार्थ दिमाग को डगमगाते हैं।' 'हम एक संकेत को माप रहे हैं जो समय के भोर से आता है।'BICEP2 (कॉस्मिक एक्स्ट्रागैलेक्टिक पोलराइजेशन की पृष्ठभूमि इमेजिंग) दक्षिण ध्रुव से आकाश को स्कैन करती है, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) में एक सूक्ष्म प्रभाव की तलाश में - बिग बैंग के 380,000 साल बाद जारी विकिरण जब ब्रह्मांड इतना ठंडा हो गया कि फोटॉन यात्रा करने की अनुमति दे सके ब्रह्मांड में स्वतंत्र रूप से।
सीएमबी अवलोकनीय ब्रह्मांड के प्रत्येक घन सेंटीमीटर को लगभग 400 माइक्रोवेव फोटॉन से भरता है। बिग बैंग का तथाकथित आफ्टरग्लो सभी दिशाओं में लगभग एक समान है, लेकिन तापमान में छोटे अवशिष्ट बदलाव (100,000 में एक के स्तर पर) एक विशिष्ट पैटर्न दिखाते हैं। ये अनियमितताएं उस अपेक्षा से मेल खाती हैं जिसकी अपेक्षा की जाती थी यदि सूक्ष्म मात्रा में उतार-चढ़ाव आज देखने योग्य ब्रह्मांड के आकार तक बढ़ गए हों।
इसलिए खगोलविदों ने मुद्रास्फीति के सिद्धांत का सपना देखा - बिग बैंग के तुरंत बाद का युग (10 .)-3. 4सेकंड बाद में) जब ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हुआ (कम से कम 10 . के एक कारक द्वारा)25) - क्वांटम उतार-चढ़ाव को ब्रह्मांडीय आकार तक बढ़ाना। मुद्रास्फीति न केवल यह समझाने में मदद करती है कि ब्रह्मांड इतने बड़े पैमाने पर इतना चिकना क्यों है, बल्कि यह भी कि जब अनंत संख्या में अन्य संभावित वक्रताएं हैं तो यह सपाट क्यों है।
जबकि मुद्रास्फीति बिग बैंग कॉस्मोलॉजी का एक स्तंभ है, यह विशुद्ध रूप से एक सैद्धांतिक ढांचा बना हुआ है। कई खगोलविद इसे नहीं खरीदते हैं क्योंकि हम यह नहीं समझा सकते हैं कि किस भौतिक तंत्र ने इतने बड़े विस्तार को प्रेरित किया होगा, इसे रोकने की तो बात ही दूर है। आज घोषित परिणाम मुद्रास्फीति के समर्थन में एक मजबूत स्थिति प्रदान करते हैं।
गहराई में: हमने मुद्रास्फीति की खोज की है! अब क्या?
चाल सीएमबी को देखने में है जहां मुद्रास्फीति के हस्ताक्षर ध्रुवीकृत प्रकाश के अविश्वसनीय रूप से बेहोश पैटर्न के रूप में अंकित हैं - कुछ प्रकाश तरंगों में कंपन का पसंदीदा विमान होता है। यदि गुरुत्वाकर्षण तरंग स्पेसटाइम के कपड़े से होकर गुजरती है तो यह स्पेसटाइम को एक दिशा में निचोड़ देगी (इसे गर्म कर देगी) और इसे दूसरी दिशा में खींच देगी (इसे ठंडा कर देगी)। मुद्रास्फीति तब इन क्वांटम उतार-चढ़ाव को एक डिटेक्टेबल सिग्नल में बढ़ाएगी: सीएमबी में गर्म और इसलिए अधिक ऊर्जावान फोटॉन दिखाई देंगे, जिससे थोड़ी ध्रुवीकरण छाप निकल जाएगी।
ई-मोड (बाईं ओर) दर्पण में प्रतिबिंबित होने पर समान दिखते हैं। बी-मोड (दाईं ओर) नहीं। छवि क्रेडिट: नाथन मिलर
यह प्रभाव दो अलग-अलग पैटर्न बनाएगा: ई-मोड और बी-मोड, जो इस आधार पर विभेदित हैं कि उनके पास सम या विषम समता है या नहीं। सरल शब्दों में: ई-मोड पैटर्न दर्पण में प्रतिबिंबित होने पर समान दिखाई देंगे, जबकि बी-मोड पैटर्न नहीं होंगे।
ई-मोड का पहले ही व्यापक रूप से पता लगाया और अध्ययन किया जा चुका है। जबकि दोनों मौलिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों के परिणाम हैं, ई-मोड कई तंत्रों के माध्यम से उत्पादित किए जा सकते हैं जबकि बी-मोड केवल प्राथमिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से उत्पन्न हो सकते हैं। उत्तरार्द्ध का पता लगाना एक स्वच्छ निदान है - या जैसा कि खगोलविद इसे डाल रहे हैं: 'धूम्रपान बंदूक सबूत' - मुद्रास्फीति की, जिसने प्रारंभिक ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण तरंगों को बढ़ाया।
'घुमावदार बी-मोड पैटर्न गुरुत्वाकर्षण तरंगों का एक अनूठा हस्ताक्षर है क्योंकि उनकी सौहार्दता है। यह प्राइमरी आकाश में गुरुत्वाकर्षण तरंगों की पहली सीधी छवि है, ”BICEP2 डिटेक्टर के डिजाइनर स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के सह-नेता चाओ-लिन कुओ ने कहा।
BICEP2 टेलीस्कोप द्वारा प्रदान किए गए वास्तविक बी-मोड ध्रुवीकरण पैटर्न यहां दिखाए गए हैं। छवि क्रेडिट: हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स
टीम ने तीन साल से अधिक समय तक आकाश के एक से पांच डिग्री (पूर्णिमा के आकार का दो से 10 गुना) तक फैले वर्गों का विश्लेषण किया। उन्होंने 512 डिटेक्टरों की एक अनूठी सरणी बनाई, जो सामूहिक रूप से एक ठंढा 0.25 केल्विन पर काम करते हैं। इस नई तकनीक ने उन्हें पहले की तुलना में 10 गुना तेज गति से पता लगाने में सक्षम बनाया।
5.9 सिग्मा डिटेक्शन के साथ परिणाम आश्चर्यजनक रूप से मजबूत हैं। तुलना के लिए, जब कण भौतिकविदों ने जुलाई, 2012 में हिग्स बोसोन की खोज की घोषणा की, तो उन्हें कम से कम 5 सिग्मा परिणाम, या 99.9999 प्रतिशत के आत्मविश्वास स्तर तक पहुंचना था। इस स्तर पर, यादृच्छिक सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव के कारण परिणाम के गलत होने की संभावना दस लाख में केवल एक होती है। यह काफी अच्छी संभावनाएं हैं।
जबकि टीम किसी भी त्रुटि से बचने के लिए सावधान थी, किसी अन्य टीम के लिए इन परिणामों को सत्यापित करना महत्वपूर्ण होगा। प्लैंक अंतरिक्ष यान, जो सीएमबी के उत्कृष्ट माप का उत्पादन कर रहा है, इस वर्ष के अंत में अपने स्वयं के निष्कर्षों की रिपोर्ट करेगा। कम से कम एक दर्जन अन्य टीमें भी इस हस्ताक्षर की तलाश कर रही हैं।
'यह काम हमारे कुछ सबसे बुनियादी सवालों में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है: हम क्यों मौजूद हैं? ब्रह्मांड की शुरुआत कैसे हुई?' हार्वर्ड सिद्धांतकार एवी लोएब ने टिप्पणी की। 'ये परिणाम न केवल मुद्रास्फीति के लिए धूम्रपान बंदूक हैं, वे हमें यह भी बताते हैं कि मुद्रास्फीति कब हुई और प्रक्रिया कितनी शक्तिशाली थी।'
मुद्रास्फीति न केवल ब्रह्मांडीय संरचना की उत्पत्ति की व्याख्या करने में सफल होती है - कैसे ब्रह्मांडीय वेब बड़े धमाके के सहज बाद से बनता है - बल्कि यह जंगली भविष्यवाणियां भी करता है। ऐसा लगता है कि मॉडल न केवल एक ब्रह्मांड का उत्पादन करता है, बल्कि ब्रह्मांडों का एक समूह है, जिसे अन्यथा एक मल्टीवर्स के रूप में जाना जाता है। ब्रह्मांडों के इस संग्रह का कोई अंत नहीं है और न ही कोई शुरुआत है, जो हमेशा के लिए पॉप अप करना जारी रखता है।
आज के परिणाम 'अनन्त मुद्रास्फीति' के लिए एक मजबूत मामला प्रदान करते हैं, जो ब्रह्मांड के भीतर हमारे उजाड़ स्थान पर एक नया दृष्टिकोण देता है। हम न केवल सैकड़ों अरबों में से एक तारे की परिक्रमा करते हुए, सैकड़ों अरबों में से एक आकाशगंगा में एक छोटे ग्रह पर रहते हैं, बल्कि हमारा पूरा ब्रह्मांड दूसरों के विशाल ब्रह्मांडीय महासागर से सिर्फ एक बुलबुला हो सकता है।
विस्तृत पेपर यहां पाया जा सकता है।
कागजात का पूरा सेट हैं यहां।
डेटा को सारांशित करने वाला एक सामान्य प्रश्न है यहां।