Исследователи придумали новый способ для точного измерения загадочного явления, которое называется космическое двулучепреломление. Это особое закручивание старейшего света во Вселенной. Результаты этой научной работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters. Новый метод поможет сделать наблюдения более точными и лучше понять фундаментальные законы физики.
Космический микроволновый фон, который остался после Большого взрыва, хранит много информации о ранней Вселенной. Недавние наблюдения показали, что поляризация этого древнего света может немного закручиваться. Ученые предполагают, что такое вращение может быть связано с гипотетическими частицами — аксионами. Поэтому точное измерение угла этого вращения очень важно для проверки новых теорий в физике. Раньше считалось, что этот угол равен примерно 0,3 градуса.
Исследовательскую группу возглавил аспирант Фумихиро Наокава из Токийского университета вместе с доцентом Тошией Намикавой из Института физики и математики Вселенной имени Кавли. Они внимательно изучили погрешности, которые влияют на измерения. Оказалось, что угол вращения может быть больше, чем предполагалось ранее. Ученый объяснил это на примере часов: по положению стрелок нельзя узнать, сколько полных оборотов они сделали с определенного момента. Так же и с космическим фоном — мы видим только его текущее состояние, поэтому углы в 0,3, 180,3 или 360,3 градуса выглядят для нас одинаково.
Чтобы решить эту проблему, специалисты создали специальный метод. Они выяснили, что детальная форма особого сигнала содержит подсказки о том, сколько раз могло повернуться направление поляризации. Изучая эти особенности, ученые смогут узнать настоящий угол вращения без каких-либо сомнений. Этот новый инструмент будет полезен для будущих точных наблюдений, которые будут проводить в крупных обсерваториях.
Команда также выяснила, что космическое двулучепреломление влияет на еще один важный показатель в микроволновом фоне. Из-за этого ученым, возможно, придется пересмотреть некоторые старые измерения. В другом своем исследовании Наокава предложил способ уменьшить ошибки телескопов при таких наблюдениях. Он посоветовал изучать определенные космические объекты, например, радиогалактики с огромными черными дырами. Это поможет лучше проверить явление и узнать больше о природе темной энергии, пишет Science Daily.
