法科學家質疑原初引力波發現﹕或為分析誤差

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BICEP研究組公佈的引力波時空漣漪證據﹐但近期一名法國粒子物理學家對此提出了質疑。

　　新浪科技訊 北京時間5月15日消息﹐據美國《科學》雜誌網站報道﹐十年來最重大的宇宙學發現可能是分析誤差──至少一則在互聯網上流傳的消息是這麼描述的。不過做出這項發現的研究團隊則堅稱他們的研究是經得住推敲的。

　　就在8周前﹐利用設在南極的一臺特殊望遠鏡(BICEP2)開展觀測的研究人員報告稱他們在宇宙大爆炸的餘暉(即宇宙微波背景輻射﹐CMB)信號中識別出一些類似風車一般的漣漪形態。這是大爆炸之後一瞬間引力波在時空結構中穿行時留下的痕跡。這一特徵的發現吻合了一種被稱為暴漲的理論給出的預期﹐該理論認為在宇宙誕生之後最初的10-32秒內﹐整個宇宙曾經經歷一次瘋狂膨脹﹐很多科學家因此也將這次的發現視作找到了暴漲過程的確存在的直接證據。

　　然而﹐科學家們指出這項結果仍然需要進一步的仔細審核。而現在﹐有關BICEP分析的一個潛在疑問開始浮出水面。亞當•法爾科夫斯基(Adam Falkowski)是法國奧賽理論物理實驗室的一名理論粒子物理學家﹐還是一名知名的博主。BICEP研究組對全天15°~60°間的CMB的偏振性進行了繪製。然而為了分析CMB信號的數據﹐他們首先需要從信號中過濾掉由銀河系中的塵埃產生的干擾信號。法爾科夫斯基在他的博客中撰文認為BICEP研究組在這一步驟上可能未能進行正確的處理。

　　為了從信號中過濾掉銀河系的前景干擾﹐BICEP研究組借用了歐洲空間局利用普朗克衛星數據製作的一張全天區圖像﹐該圖像覆蓋了從2009年至去年的全天CMB觀測數據。然而BICEP研究組顯然認為那張圖像僅僅反映了來自銀河系本身的輻射。但實際上它其中還包含了很大一部分來自其它星系的非偏振輝光﹐這一現象產生的結果是讓來自天空中任何一個特點方向的星系微波輻射的偏振性看上去小於其真實值。因此使用這樣一張圖像來進行校正﹐試圖剔除星系前景信號的干擾實際上將會產生誤差並產生錯誤結果。法爾科夫斯基告訴《科學》雜誌稱﹕“很顯然﹐其中有東西需要修正﹐因此就目前來說BICEP的結果還不能被這樣接受。”

　　不過BICEP研究組目前還不打算從他們的立場上後退。BICEP研究組主要研究負責人之一﹐來自美國明尼蘇達大學的宇宙學家克萊蒙特•派克(Clement Pryke)承認有關前景圖像的問題是一個重要而棘手的問題。他表示問題的關鍵就在於歐洲的普朗克研究組並未將他們有關的原始前景數據公開。因此BICEP研究組所能做的也就祗能是利用歐洲人在一次會議上公開的一份有關那張天區圖像的PDF文件﹐並盡力對其進行分析。派克還指出﹐在與普朗克研究組成員們的交談中﹐他們也感到一種對於關鍵部分的不確定性。他說﹕“不清楚那張圖究竟表現的是什麼。”

　　而至於法爾科夫斯基在其博客中宣稱BICEP研究組已經承認犯下錯誤的說法﹐派克進行了否認﹐稱這是“完全的錯誤。”BICEP研究組將不會修改或撤回他們的論文﹐此前這篇文章已經上傳至arXiv預印服務器﹐派克表示﹕“我們對我們的論文有信心。”

　　然而最終的結果仍然需要等待。現在很多科學家都正在等候歐洲普朗克研究組對CMB偏振的獨立測定﹐按計劃他們將會在今年10月份公佈研究結果﹐屆時就將可以知道他們是否能夠重現BICEP研究組的結果。相信現在BICEP研究組也正在焦急地等待普朗克研究組同行們的分析結果﹐他們的這一分析結果將可能支持他們﹐也可能否定他們。