Hari-hari seperti ini membuat menjadi ahli astrofisika menarik. Di satu sisi, ada pengumuman dari BICEP2 bahwa teori big bang inflasi yang diduga lama benar-benar benar. Ini adalah jenis penemuan yang membuat Anda ingin mengambil orang-orang acak dari jalanan dan memberi tahu mereka betapa menakjubkannya Alam Semesta. Di sisi lain, ini adalah jenis momen ketika kita harus tenang, dan mendorong kembali klaim yang dibuat oleh satu tim peneliti. Jadi marilah kita mengambil napas dalam-dalam dan melihat apa yang kita ketahui, dan apa yang tidak kita ketahui.
Pertama, mari kita hilangkan beberapa rumor. Penelitian terbaru ini bukan bukti pertama dari gelombang gravitasi. Bukti tidak langsung pertama untuk gelombang gravitasi ditemukan dalam peluruhan orbital pulsar biner oleh Russell Hulse dan Joseph Taylor, di mana mereka dianugerahi hadiah Nobel pada tahun 1993. Karya baru ini juga bukan merupakan penemuan pertama polarisasi dalam microwave kosmik latar belakang, atau bahkan pengamatan pertama polarisasi B-mode. Karya baru ini menarik karena menemukan bukti bentuk tertentu dari polarisasi mode-B karena purba gelombang gravitasi. Jenis gelombang gravitasi yang hanya akan disebabkan oleh inflasi pada saat-saat awal Semesta.
Perlu juga dicatat bahwa pekerjaan baru ini belum ditinjau oleh rekan sejawat. Memang akan, dan kemungkinan besar akan berlalu, tetapi sampai itu terjadi kita harus sedikit berhati-hati tentang hasilnya. Meski begitu hasil ini perlu diverifikasi oleh eksperimen lain. Misalnya, data dari teleskop ruang angkasa Planck harus dapat mengonfirmasi hasil ini dengan asumsi mereka valid.
Yang mengatakan, hasil baru ini sangat, sangat menarik.
Apa yang tim lakukan adalah menganalisis apa yang dikenal sebagai polarisasi mode-B dalam latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB). Gelombang cahaya berosilasi tegak lurus dengan arah gerakannya, mirip dengan cara gelombang air berosilasi naik dan turun saat mereka bergerak di sepanjang permukaan air. Ini berarti cahaya dapat memiliki orientasi. Untuk cahaya dari CMB, orientasi ini memiliki dua mode, yang dikenal sebagai E dan B. Polarisasi mode-E disebabkan oleh fluktuasi suhu di CMB, dan pertama kali diamati pada tahun 2002 oleh interferometer DASI.
Polarisasi mode-B dapat terjadi dalam dua cara. Cara pertama adalah karena pelensaan gravitasi. Yang pertama adalah karena pelensaan gravitasi dari mode-E. Latar belakang gelombang mikro kosmik yang kita lihat saat ini telah menempuh perjalanan lebih dari 13 miliar tahun sebelum mencapai kita. Sepanjang perjalanannya, beberapa di antaranya telah melintas cukup dekat dengan galaksi dan sejenisnya untuk dimodelkan secara gravitasi. Lensa gravitasi ini sedikit memutar polarisasi, sehingga memberikan beberapa polarisasi mode-B. Jenis ini pertama kali diamati pada Juli 2013. Cara kedua adalah karena gelombang gravitasi dari periode inflasi awal alam semesta. Ketika periode inflasi terjadi, maka ia menghasilkan gelombang gravitasi pada skala kosmik. Seperti halnya pelensaan gravitasi menghasilkan polarisasi mode-B, gelombang gravitasi primordial ini menghasilkan efek mode-B. Penemuan polarisasi gelombang-B primordial adalah apa yang diumumkan hari ini.
Inflasi telah diajukan sebagai alasan mengapa latar belakang gelombang mikro kosmik sama seragamnya. Kami melihat fluktuasi kecil dalam CMB, tetapi tidak pada titik panas atau dingin yang besar. Ini berarti Semesta awal pasti cukup kecil untuk mencapai suhu yang merata. Tetapi CMB sangat seragam sehingga alam semesta yang teramati pasti jauh lebih kecil dari yang diperkirakan oleh big bang. Namun, jika Semesta mengalami peningkatan ukuran yang cepat pada saat-saat awal, maka semuanya akan berhasil. Satu-satunya masalah adalah kami tidak memiliki bukti inflasi langsung.
Dengan asumsi hasil baru ini bertahan, sekarang kita lakukan. Tidak hanya itu, kita tahu bahwa inflasi lebih kuat dari yang kita perkirakan. Kekuatan gelombang gravitasi diukur dalam nilai yang dikenal sebagai r, di mana lebih besar lebih kuat. Ditemukan bahwa r = 0,2, yang jauh lebih tinggi daripada yang diantisipasi. Berdasarkan hasil sebelumnya dari teleskop Planck, diharapkan r <0,11. Jadi sepertinya ada sedikit ketegangan dengan temuan sebelumnya. Ada beberapa cara di mana ketegangan ini dapat diatasi, tetapi bagaimana hal itu belum ditentukan.
Jadi pekerjaan ini masih perlu ditinjau oleh rekan, dan perlu dikonfirmasi oleh eksperimen lain, dan kemudian ketegangan antara hasil ini dan hasil sebelumnya perlu diselesaikan. Masih banyak yang harus dilakukan sebelum kita benar-benar memahami inflasi. Tapi secara keseluruhan ini adalah berita yang sangat besar, bahkan mungkin hadiah Nobel yang layak. Hasilnya sangat kuat sehingga tampaknya cukup jelas kita memiliki bukti langsung inflasi kosmik, yang merupakan langkah besar ke depan. Sebelum hari ini kita hanya memiliki bukti fisik ketika alam semesta berusia sekitar dua tahun, pada saat nukleosintesis terjadi. Dengan hasil baru ini, kita sekarang dapat menyelidiki Semesta ketika usianya kurang dari 10 triliun triliun triliun dari yang kedua.
Yang sangat menakjubkan ketika Anda memikirkannya.
