Hari-hari seperti ini menjadikan menjadi ahli astrofizik menarik. Di satu pihak, terdapat pengumuman BICEP2 bahawa teori yang diduga lama mengenai ledakan besar inflasi sebenarnya benar. Jenis penemuan inilah yang membuat anda ingin menarik orang secara rawak dan memberitahu mereka betapa menakjubkannya alam semesta. Sebaliknya, ini adalah jenis momen ketika kita harus tenang, dan menolak tuntutan yang dibuat oleh satu pasukan penyelidik. Oleh itu, mari kita menarik nafas panjang dan melihat apa yang kita tahu, dan apa yang kita tidak tahu.
Pertama, mari kita hapuskan beberapa khabar angin. Penyelidikan terbaru ini bukanlah bukti pertama gelombang graviti. Bukti tidak langsung pertama untuk gelombang graviti dijumpai dalam kerosakan orbit pulsar binari oleh Russell Hulse dan Joseph Taylor, yang mana mereka dianugerahkan hadiah Nobel pada tahun 1993. Karya baru ini juga bukan penemuan pertama polarisasi dalam gelombang mikro kosmik latar belakang, atau bahkan pemerhatian pertama polarisasi mod-B. Karya baru ini sangat menarik kerana ia menemui bukti bentuk polarisasi mod-B tertentu kerana primordial gelombang graviti. Jenis gelombang graviti yang hanya disebabkan oleh inflasi pada saat-saat terawal di Alam Semesta.
Perlu juga diperhatikan bahawa karya baru ini belum dikaji semula. Ia akan berlaku, dan kemungkinan besar akan berhasil, tetapi sehingga berjaya, kita harus sedikit berhati-hati dengan hasilnya. Walaupun begitu hasil ini perlu disahkan oleh eksperimen lain. Sebagai contoh, data dari teleskop ruang angkasa Planck harus dapat mengesahkan hasil ini dengan anggapan ia sah.
Yang mengatakan, hasil baru ini benar-benar menarik.
Apa yang dilakukan oleh pasukan adalah menganalisis apa yang dikenali sebagai polarisasi mod-B dalam latar gelombang mikro kosmik (CMB). Gelombang cahaya berayun tegak lurus dengan arah gerakannya, mirip dengan gelombang air berayun ke atas dan ke bawah semasa mereka bergerak di sepanjang permukaan air. Ini bermaksud cahaya boleh mempunyai orientasi. Untuk cahaya dari CMB, orientasi ini mempunyai dua mod, yang dikenali sebagai E dan B. Polarisasi mod-E disebabkan oleh turun naik suhu di CMB, dan pertama kali diperhatikan pada tahun 2002 oleh interferometer DASI.
Polarisasi mod-B boleh berlaku dalam dua cara. Cara pertama adalah kerana lensa graviti. Yang pertama disebabkan oleh lensa graviti pada mod E-. Latar belakang gelombang mikro kosmik yang kita lihat hari ini telah berjalan selama lebih dari 13 bilion tahun sebelum menghubungi kami. Sepanjang perjalanannya, beberapa di antaranya telah cukup dekat ke galaksi dan seumpamanya untuk lensa gravitasi. Lensa graviti ini sedikit memutar polarisasi, memberikan sebahagiannya polarisasi mod-B. Jenis ini pertama kali diperhatikan pada bulan Julai 2013. Cara kedua adalah disebabkan oleh gelombang graviti dari masa inflasi awal alam semesta. Ketika tempoh inflasi berlaku, maka ia menghasilkan gelombang graviti pada skala kosmik. Sama seperti lensa graviti menghasilkan polarisasi mod-B, gelombang graviti primordial ini menghasilkan kesan mod-B. Penemuan polarisasi mod B gelombang primordial adalah yang diumumkan hari ini.
Inflasi telah dikemukakan sebagai alasan mengapa latar belakang gelombang mikro kosmik sama seragamnya. Kami melihat turun naik kecil di CMB, tetapi tidak panas atau sejuk yang besar. Ini bermaksud Alam Semesta awal mestilah cukup kecil sehingga suhu dapat merata. Tetapi CMB sangat seragam sehingga alam semesta yang dapat dilihat pasti jauh lebih kecil daripada yang diramalkan oleh ledakan besar. Namun, jika Alam Semesta mengalami peningkatan ukuran yang cepat pada saat-saat awal, maka semuanya akan berjalan lancar. Satu-satunya masalah ialah kita tidak mempunyai bukti inflasi langsung.
Dengan andaian bahawa keputusan baru ini ditahan, sekarang kita sudah melakukannya. Bukan hanya itu, kita tahu bahawa inflasi lebih kuat daripada yang kita jangkakan. Kekuatan gelombang graviti diukur dalam nilai yang dikenali sebagai r, di mana lebih besar adalah lebih kuat. Didapati bahawa r = 0.2, yang jauh lebih tinggi daripada yang dijangkakan. Berdasarkan hasil sebelumnya dari teleskop Planck, dijangkakan r <0.11. Jadi nampaknya ada sedikit ketegangan dengan penemuan sebelumnya. Ada cara di mana ketegangan ini dapat diselesaikan, tetapi bagaimana masih belum dapat ditentukan.
Oleh itu, karya ini masih perlu dikaji semula, dan perlu disahkan oleh eksperimen lain, dan kemudian ketegangan antara hasil ini dan hasil yang lebih awal perlu diselesaikan. Masih banyak yang perlu dilakukan sebelum kita benar-benar memahami inflasi. Tetapi secara keseluruhan ini adalah berita yang sangat besar, bahkan mungkin hadiah Nobel layak. Hasilnya sangat kuat sehingga nampak jelas kita mempunyai bukti langsung mengenai inflasi kosmik, yang merupakan langkah besar ke depan. Sebelum hari ini kita hanya mempunyai bukti fizikal ketika alam semesta berusia sekitar kedua, pada saat nukleosintesis berlaku. Dengan hasil baru ini, kita sekarang dapat menyelidiki Alam Semesta ketika berusia kurang dari 10 triliun triliun triliun saat yang kedua.
Yang sangat mengagumkan apabila anda memikirkannya.
