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Nun doch Hinweise auf B-Mode Polarisation?

P_E_T_E_R

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Vor einigen Jahren gab es Schlagzeilen, als Untersuchungen der Kosmischen Hintergrundstrahlung mit dem BICEPS2 Experiment am Südpol erstmals Hinweise auf B-Mode Polarisation nahelegten. B-Mode Polarisation wäre nämlich ein Hinweis auf Inflation und Gravitationwellen in der Anfangsphase des Universums. Ein Vergleich mit entsprechenden Ergebnissen vom Planck Satelliten zeigte aber, dass die gemessenen Effekte durch Streuung an kosmischem Staub erklärt werden konnten und so war die B-Mode Polarisation erst mal wieder weg: Entdeckung nur ein Flop!

Allerdings blieb das grundsätzliche Interesse an einer zuverlässigen Bestimmung weiterhin bestehen. Jetzt hat eine neue Analyse von Planck-Daten einen solchen Versuch unternommen. Dabei war es essentiell, systematische Effekte durch Quellen im Vordergrund zu kalibrieren. Im Ergebnis findet man nun einen von null verschiedenen B-Mode Polarisationseffekt von β = (0.35±0.14)° mit einer Signifikanz von 2,4σ. Das ist noch nicht überwältigend, aber schon mal ermutigend für die Kosmologen.

New Extraction of the Cosmic Birefringence from the Planck 2018 Polarization Data

We search for evidence of parity-violating physics in the Planck 2018 polarization data and report on a new measurement of the cosmic birefringence angle β. The previous measurements are limited by the systematic uncertainty in the absolute polarization angles of the Planck detectors. We mitigate this systematic uncertainty completely by simultaneously determining β and the angle miscalibration using the observed cross-correlation of the E- and B-mode polarization of the cosmic microwave background and the Galactic foreground emission. We show that the systematic errors are effectively mitigated and achieve a factor-of-2 smaller uncertainty than the previous measurement, finding β=0.35±0.14  deg (68% C.L.), which excludes β=0 at 99.2% C.L. This corresponds to the statistical significance of 2.4σ.

Hints of Cosmic Birefringence?

A new analysis of the cosmic microwave background shows that its polarization may be rotated by exotic effects indicating beyond-standard-model physics.

Ein kompliziertes Feld, aber schaut selbst:

The Cosmic Microwave Background and Its Polarization
 
Zuletzt bearbeitet:

Optikus

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Moin,

so kann's gehen. Auf jeden Fall nicht so einfach zu entscheiden, aber für die Forscher damals sicher eine nachträgliche Bestätigung dass ihre Beobachtungen "nochmal eine Chance bekommen"...

CS
Jörg
 

holger_merlitz

Mitglied
Das überrascht mich nicht und ich habe diese Entwicklung bereits erwartet: Zwar konnte zunächst eine starke Korrelation der Polarisation mit den Staub-Daten von Planck festgestellt werden, aber das schloss ja nicht aus, dass zusätzlich noch Signale kosmologischen Ursprungs dabei waren. Man hat sich seitdem an die schwierige Arbeit gemacht, die Staub-Signale möglichst präzise von den Daten zu subtrahieren, und - voila - was bleibt, könnte die gesuchte B-Mode Polarisation von den Gravitationswellen sein. Man wird in den kommenden Jahren noch des öfteren darüber streiten, wie das Signal auch wirklich sauber vom Hintergrund zu trennen ist, aber ich bin zuversichtlich, dass man am Ende robuste Daten haben wird.

Viele Grüße,
Holger
 
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