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原初引力波:千万里我追寻着你

2016-07-01 课题学习网 文章来源:新华网 文章作者: 负责人:
据美国国家航空航天局(NASA)官网消息,该局科学家27日表示,将在今年晚些时候发射探测气球——原初膨胀偏振探测器(PIPER),搜寻原初引力波,并证明宇宙的暴胀理论。
  国家天文台张承民研究员对科技日报记者解释称:“根据暴胀理论,宇宙诞生后经历过一个剧烈膨胀的阶段——暴胀阶段,此过程可能产生引力波。时空中的随机量子涨落在宇宙暴胀过程中也被一同拉伸,如此产生的引力波会导致微波背景辐射中的光子包含一种特殊的偏振模式——B模偏振。”
  迄今为止,科学家们均未曾发现原初引力波或显示其行踪的B模偏振。2014年,参与南极宇宙泛星系偏振背景成像(BICEP2)实验的科学家宣布发现了B模偏振,但随后的数据分析表明,信号的出现是银河系中星际尘埃“惹的祸”。
  BICEP2并非直接探测引力波,而是通过探测B模偏振来间接探测。现在,戈达德航天中心的艾尔·科格特团队打算利用PIPER来探测B模偏振。他们计划今年6月利用从NASA哥伦比亚科学气球设施起飞的气球进行实验;探测计划将于9月份启动,从NASA位于萨姆纳堡的发射点起飞的气球将对北半球进行探测;PIPER将从澳大利亚爱丽丝泉起飞,以研究南半球的微波背景辐射。PIPER可能会从美国和澳大利亚飞行多次,其飞行高度距离地面约 36576米。
  PIPER是一个先进的拥有极高灵敏度的天文台,配备有两台望远镜、可探测远红外波段光的超导探测器以及可清晰揭示偏振光的偏振调制器。它将用200、270、350和600吉赫兹四个频率观测天空,这将确保它们能排除灰尘信号。
  科格特说:“如果PIPER能发现B模偏振,它将成为引力遵守量子力学原理的直接观测证据,有助科学家们构建统一的量子引力理论。如果失败,则意味着科学家们需要提出新模型,重新对早期宇宙的面貌进行解释。”