A világegyetem ősi fénye titokzatosabban csavarodik, mint gondoltuk

A világegyetem legrégebbi fényében felfedezett finom csavarodás új lendületet adhat azoknak a kutatásoknak, amelyek az univerzum legnagyobb kérdéseire keresik a választ. A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, vagyis az ősrobbanás halvány utófénye, nemcsak az univerzum kezdetének tanúja, hanem számos rejtély megoldásához is kulcsot adhat. Legújabban egy különös jelenség, a kozmikus kettőstörés (birefringencia) került a figyelem középpontjába, amelynek során az ősi fény polarizációja mintha finoman elfordulna útközben.

Új mérési módszerek, nagyobb bizonytalanság

A Tokiói Egyetem és a Kavli Intézet japán kutatói most új eljárást dolgoztak ki a polarizáció elfordulásának, vagyis a kettőstörési szögnek a pontosabb meghatározására. Külön figyelmet érdemel, hogy eddig 0,3 fokos elfordulást mértek, ám az új módszer alapján ez akár jelentősen is nagyobb lehet. Az ilyen eltérés akár eddig ismeretlen, egzotikus részecskék – például axionok – jelenlétére, vagy a sötét anyag és sötét energia természetére is utalhat. Ráadásul ez a szög fontos szerepet játszik olyan fizikai modellekben, amelyek felrúgják az univerzum ismert jobb–bal szimmetriáját.

A fázisambiguitás problémája

A kutatás során egy kevéssé ismert akadállyal is foglalkozni kellett: az úgynevezett fázisambiguitással. Ez azt jelenti, hogy a jelenlegi mérési módszerekkel nem dönthető el, hogy az elfordulás pontosan hány teljes kört – vagyis ciklust – tett meg, így 0,3, 180,3 vagy akár 360,3 fok is lehet ugyanaz a jel. Sőt, az EB-korreláció finom részleteinek vizsgálata segíthet ezt a 180 fokos bizonytalanságot feloldani, és így végre pontosabb képet kaphatunk a jelenség valódi természetéről.

Hatás a kozmológia új vizsgálataira

Az új technika alkalmazásával a következő évek nagy precizitású kísérletei, mint a Simons Observatory vagy a LiteBIRD, tovább finomíthatják majd a méréseket. Sőt, a kutatók azt is kimutatták, hogy a kettőstörés befolyásolja az univerzum optikai mélységét is, amely a világegyetem reionizációjának kutatásában kulcsfontosságú. Ez azt jelenti, hogy a korábbi mérések átgondolására is szükség lehet.

Távcsöves hibák és különleges galaxisok

Külön figyelmet érdemel, hogy a csapat egy másik izgalmas megközelítéssel is előállt, amellyel a távcsövek által okozott hibák is csökkenthetők. Az új módszer szerint speciális asztrofizikai forrásokat, például szupermasszív fekete lyukak által hajtott rádiógalaxisokat vizsgálnának annak érdekében, hogy a kozmikus kettőstörés tényleges létezése független úton is igazolható legyen. Ezek az eredmények a sötét energia mélyebb megértéséhez is elvezethetnek.

2026, adminboss, www.sciencedaily.com alapján

Share on Social Media