В реликтовом излучении найден теоретически предсказанный сигнал
Субмиллиметровый телескоп на Южном полюсеФото: Daniel Luong-Van, NSF
Исследователи из США и Канады сообщили об обнаружении магнитной моды поляризации реликтового излучения. Речь идет о сигнале, который давно предсказывался теоретиками и при этом оставался недоступен для регистрации. Открытие сделано при помощи радиотелескопа на Южном полюсе, а подробности со ссылкой на препринт ученых приводит Nature News.
В работе ученых речь идет о так называемой магнитной моде поляризации. Реликтовое излучение, которое практически равномерно приходит на Землю со всех сторон, отличается не хаотичным, а упорядоченным характером колебаний электромагнитного поля. Волны, приходящие с определенных направлений, чаще ориентированы определенным образом и это означает, что реликтовое излучение частично поляризовано.
В поляризацию излучения (то есть выбор направления, в котором колеблется вектор напряженности поля) вносят вклад несколько разных процессов. Для их описания астрофизики используют поле поляризации: карту неба, на которой характер поляризации связан с координатой точки, откуда приходят поляризованные волны. А на поле поляризации, в свою очередь, влияют две величины, называемые электрической и магнитной модами поляризации. Электрическая мода вносит большую часть эффектов и связана с прохождением микроволн через плазменные облака, а вот магнитная, дающая в миллионы раз меньший вклад, зависит от распределения массы в ранней Вселенной. Именно по этой причине магнитную моду, несмотря на ее малую величину, искали с тех пор, как впервые предсказали теоретически в 1997 году.
Новые данные, полученные работавшими на полярной станции Амундсен-Скотт учеными, говорят о существовании магнитной моды поляризации. Обработав информацию, собранную за первый прошедший после монтажа приборов в 2012 году наблюдательный сезон, астрофизики пришли к выводу о том, что они видят вклад магнитной моды в поляризацию реликтового излучения с уровнем достоверности около 7,7 сигма. С точки зрения статистики это означает то, что вероятность ошибки и того, что за вклад магнитной моды была принята какая-либо помеха, не превышает нескольких миллионных долей процента.
Исследователи определили вклад магнитной моды на небольшом участке неба площадью всего сто квадратных градусов. По их словам, это пока не позволяет говорить о восстановлении картины распределения материи в ранней Вселенной, а также не позволяет решить ряд других актуальных задач астрофизики вроде определения массы нейтрино. Но так как принципиальная возможность наблюдения магнитной моды доказана, ученые утверждают что им осталось только собрать достаточно данных.
