Прах вместо Нобелова награда

Астрономите от Европейската космическа агенция опровергаха мартенското откритие на гравитационните вълни, за което се пророкуваше престижното отличие.

Нобелова награда за нашумялото през март откритие на гравитационните вълни няма да бъде връчена в близко време. Учените, прибързали да обявят на света за своя успех, взели междузвезден прах за гънки на Вселената.

Историята с нашумялото откритие на първичните гравитационни вълни, която беше на устите на астрономи и физици цяла година, изглежда, безславно приключва.

Напомняме, че през март група учени, обединени в колаборацията BICEP, тържествено обявиха това, за което мечтаят космолозите в последните десетилетия – да открият експериментално потвърждение на инфлационното разширение на Вселената след Големия взрив.

Използвайки данните от телескопа BICEP2 на Антарктида, те установили поляризация на фотоните на реликтовия фон, възникнала вследствие на първичните гравитационни вълни – гънки в „тъканта“ на пространство-времето, възникнали в първите части от секундата след Големия взрив.

Откритието вдигна много шум – за него заговори пресата и темата задълго завзе първо място на астрономическите конференции, а за доказателството за инфлацията се предричаше Нобелова награда.

Учените от колаборацията BICEP, ръководени от Джон Ковач от Харвард-Смитсъниънския център по астрофизика, успяха да изненадат, зарадват и гръмнат шампанско с главния виновник на тържеството – руския космолог Андрей Линде, издигнал теорията на инфлацията преди тридесет години.

Но скоро в научните среди започнаха да се появяват съмнения – не е ли рано за радост? Към учените под ръководството на Ковач възникнаха въпроси по обработката и достоверността на резултатите, а главният – не вижда ли антарктическият телескоп междузвезден прах от нашата галактика, поляризацията на който учените са взели за отглас от гравитационните вълни? В края на краищата тези прашинки, построявайки се по линиите на магнитното поле на галактиката, сами поляризират преминаващата през тях светлина!

Тази история повдигна и въпроса за добросъвестността в съвременната научна работа. Неспособни сами да оценят приноса на праха в поляризацията на фотоните, астрономите от BICEP просто са взели данните от доклада на една от конференциите, в който били представени предварителните данни от космическия телескоп „Планк“.

И това при положение че BICEP и „Планк“ по същина са конкурентни екипи учени, които се борят за научен резултат и признание. BICEP, използващи цифри от чужда презентация, са ги екстраполирали към участъка от небето, който са изследвали, и са решили, че прахът внася грешка не повече от 20%, твърдяха критици.

Аргументът на BICEP се заключавал в това, че основният прах в галактиката е съсредоточен в плоскостта, а техният телескоп гледа перпендикулярно на нея, затова центърът в тази посока би трябвало да е прозрачен.

И критиците, и сигурните в мартенското откритие учени останаха да чакат публикацията на втория, по-пълен анализ на небето от телескопа „Планк“, в който влиза и въпросното място, където гледали харвардците.

И ето, „Планк“ публикува последните резултати, станали неутешителни за екипа BICEP. В новите данни европейските астрономи са изучили всички посоки на небето, включително и тази, където гледал телескопът BICEP2, и стигнали до извода: прахът е навсякъде.

Новата картата демонстрира, че нивото на междузвезден прах е значително по-високо в регионите, прилежащи към Южния полюс, отколкото е оценявал екипът на BICEP2.

„Такъв мощен фонов ефект е невъзможно да се игнорира. Прахът е много, във всички участъци от небето, и именно той може да е предизвикал поляризацията“, казва Чарлз Лоурънс от Лабораторията за реактивно движение на НАСА.

Освен това европейските учени отбелязват, че нивото на запрашеност на участъка от небето, изследван от BICEP2, се оказало дори по-високо, отколкото са демонстрирали предишните данни на „Планк“.

„Ние показахме, че дори в най-бледите от гледна точка на лъчението на праха области няма прозрачни прозорци“, заключили астрономите. Оказало се, че нивото на шума, който създава междузвездният прах в тази посока, където гледали BICEP, е неотличимо от нивото на поляризацията, която са взели за ехо от гравитационни вълни.

Освен това обзорът показал няколко области на небето, където излъчването на праха е два пъти по-малко, отколкото там, където са гледали BICEP. Но това далеч не означава, че на теорията на инфлацията трябва да се постави точка. Просто търсенето на нейното потвърждение се отлага и няма да е толкова бързо.

„И все пак нашата работа не означава, че те (BICEP) не са измерили космологичен сигнал навсякъде. Предвид разликите в подходите в наблюденията и обработката ние не можем да кажем каква част от техния сигнал е била просто прах“, отбелязва Джонатан Омонт от колаборацията „Планк“.

За установяване на максимално точни резултати двата екипа – ръководителите на мисията „Планк“ и BICEP2 – сега се обединяват. Те се готвят да съвместят получените в хода на двата експеримента данни и да отговорят на трепетния въпрос.

Сътрудничеството на астрофизиците започва през юли 2015 година, но още не е ясно кога ще бъдат публикувани първите резултати. Ако откритието не се потвърди, то картата на „Планк“ ще посочи локацията, където е най-добре да се търси нов сигнал от гравитационни вълни.

Някои учени са по-малко оптимистични. Например Пол Щейнхард от Принстънския университет, един от критиците на резултатите на BICEP, заявил, че статията на харвардците трябва да бъде отзована и „ние трябва да се върнем към добрата научна практика“. Астрофизици от Великобритания публикуваха статия, в която обясняват, че ако наблюденията на гравитационните вълни бяха верни, то Вселената би загинала още в първите секунди от своя живот.

„Жалко, много жалко – това можеше да е откритието на века, но е очакван изход, тъй като за този прах вече е говорено. На графиката се вижда, че сигналът от праха е точно такъв, какъвто е намерил BICEP, и целият им сигнал напълно се обяснява от праха.

Сега възниква сериозен проблем – да се научим да отделяме сигнала от гравитационни вълни на фона на такъв зверски сигнал от прах“, коментира академик Валерий Рубаков, който се занимава с инфлационната теория.

Къде трябва да се търсят гравитационните вълни – четете утре.