原始宇宙の重力波を初検出!インフレーションの直接的証拠か

vorton
2014年3月17日に発表された、原始宇宙の重力波検出のニュースをわかりやすく解説しています。

https://matome.naver.jp/odai/2139509262638964801/2139509883941562203
原始の重力波を初検出!
ハーバード・スミソニアン天体物理学センターは17日に記者会見を開き、原始宇宙に存在していた重力波の観測に成功したことを発表しました。
これによって、ビッグバン以前に宇宙が急速に膨張する現象であるインフレーションの直接的証拠が得られたことになります。

https://matome.naver.jp/odai/2139509262638964801/2139509883941562103
具体的には何を測ったの?

南極に設置した望遠鏡を使って宇宙の全方位から飛んで来る光を観測しています(BICEP2実験)。この実験では特に光の偏光を測っています。

BICEPは”the Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization experiment”の頭文字をとっています。

↓実験グループのホームページ
http://bicepkeck.org

なぜ寒いのに南極で…
南極は地球上で最も乾燥していてかつ空気が澄んでおり、微弱なマイクロ波の観測には地上では最適の場所だからです。

https://matome.naver.jp/odai/2139509262638964801/2139509883941562303
インフレーションの証拠はコレ!
左の絵で、矢印は偏光の方向を表しており、これが渦巻き状のパターンをなしているのがわかります。この渦巻きパターンの出現は、宇宙が非常に小さかったころの時空の量子揺らぎがないと説明できません。そして渦巻きの大きさを説明するためにはインフレーションの存在が不可欠なのです。

https://matome.naver.jp/odai/2139509262638964801/2139509884041563103
ちょっと詳しい解説
インフレーションはごく小さなスケールでの量子揺らぎを拡大する働きがあります。インフレーションが起こっているときの真空の量子揺らぎ(インフラトン)が宇宙の密度揺らぎを引き起こし、現在の宇宙の大規模構造のタネとなっています。
これに対し、今回の実験で観測されたのはインフレーション中に起こった重力場の揺らぎに由来する長波長のBモード(渦巻き状の揺らぎ)です。
今後はどうなるの?
光の偏光のデータをより詳細に解析することで、インフレーションの起こった機構をより詳しく明らかにできると考えられています。

より詳しく知りたい方は

日本語による解説記事。2007年の記事ですが、「宇宙マイクロ波背景幅射」や偏光のEモード・Bモード、偏光とインフレーションの関係についてわかりやすく書いてあります。

https://matome.naver.jp/odai/2139509262638964801
2014年03月21日