15 september 2019

Nog even verder mijmeren over BICEP2

Het blijft de gemoederen bezig houden, de waarnemingen met de BICEP2 detector op de zuidpool aan de kosmische achtergrondstraling. Eerst was daar op die 17e maart 2014 de bekendmaking dat men met die detector in de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engelse afkorting: CMB) B-mode polarisatie had ontdekt, die veroorzaakt zou zijn door primordiale zwaartekrachtsgolven, ontstaan tijdens de zogenaamde inflatieperiode van de oerknal. Daarna kwamen de tegenberichten, de twijfels: het gemeten signaal zou vervuild zijn met polarisatie van voorgrondstraling, afkomstig van het magnetische veld van de Melkweg. En vrijdag kwam Stephen Hawking in zijn PLANCKS-lezing in Utrecht er weer mee, wel op de vlakte blijvend met de constatering dat we moeten wachten tot de resultaten bekend zijn van de Europese Planck sonde, hopelijk einde van dit jaar. Op de blogosfeer verschijnt iedere dag wel een stuk over BICEP2, soms opinies die louter voor kennisgeving zijn, soms onderbouwde artikelen, die nieuwe informatie bieden. Een kort overzicht van wat afgelopen weken is geblogd over BICEP2:

  • De natuurkundige Adam Falkowski a.k.a. blogger Jester op Résonaances komt vandaag met informatie afkomstig uit dit wetenschappelijke artikel op de ArXiv van Michael Mortonson en Uros Seljak. Er hoort ook een grafiek bij, die je hieronder ziet, waarop de spectraal index ns versus de tensor-to-scalar ratio r te zien is.

    Jester meldt dat het BICEP2 team uitging van vervuiling door voorgrondstof van de Melkweg van het gemeten signaal van 25%. Op basis van voorlopige Planck-data van de polarisatie van de CMB blijkt het BICEP2-team die vervuiling twee keer zo laag te hebben ingeschat. Uitkomst van de analyse van Mortonson en Seljak van de gegevens van Planck, WP (=WMAP, de voorloper van Planck) en BICEP2 is dat er géén gravitatiegolven in het signaal zitten: “The resulting joint BICEP2+Planck analysis favors solutions without gravity waves.”

  • De natuurkundige Sabine Hossenfelder – blogger op Back Reaction – gaat in een blog in op de vraag of de BICEP2 gegevens iets zeggen over het bestaan van kwantum zwaartekracht, zwaartekracht die overgedragen wordt door een graviton, drager van het zwaartekrachtsveld, zoals gesuggereerd is. Dat zwaartekrachtsgolven bestaan was al veel eerder indirect bewezen – door Joseph Taylor en Russel Hulse in 1974 – maar het bestaan van zwaartekrachtsdeeltjes wordt met de BICEP2 gegevens NIET bevestigd, aldus Hossenfelder. Wel wordt het model van kwantum zwaartekracht er behoorlijk mee ondersteund. Ook denkt zij dat de gegevens WEL direct bewijs leveren voor inflatie tijdens de oerknal.
  • Natuurkundige Matt Strassler – blogger op Of Particular Significance – is net als Jester op de vervuiling van het gemeten signaal van BICEP2 ingegaan. Hij laat deze grafiek van het BICEP2-team zien, waarin hun inschattingen te zien zijn van de mate van vervuiling door voorgrondruis van de Melkweg:

    Het gaat om die twee lijntjes met DDM1 en DDM2. Ten opzichte van het gemeten signaal (de zwarte bolletjes met de onzekerheid in de vorm van de vertikale streepjes) valt de vervuiling wel mee. Maar de vraag is of dat echt wel zo is en of die voorlopige Planck data van de polarisatie wel een goed beeld geven.

  • De Spaanse blogger en natuurkundige Francisco R. Villatora van de Francis (th)E Mule gaat net als Jester en Strassler in op de eventuele vervuiling door voorgrondstof van het BICEP2 signaal. Hij komt met een grafiek, die goed laat zien met welke ingewikkeldheid men te maken heeft bij de vraag welke bronnen allemaal bijdragen aan de gemeten polarisatie:

  • Tenslotte nog de melding dat op 6 juni a.s. in Amsterdam een KNAW symposium wordt gehouden over ”ripples from the big bang”. Op 30 mei gaan in New York ‘s werelds meest vooraanstaande kosmologen met elkaar in discussie over de recente bewijzen met BICEP2 over ontstaan van het heelal: John Kovac, de leider van het onderzoeksteam op de Zuidpool, Andrei Linde, wiens inflatie-theorie eindelijk werden bevestigd, Brian Greene, Alan Guth, Amber Miller en Paul Steinhardt, die waarschijnlijk ook een kritische noot zal kraken. Kijk en luister tijdens dat symposium op 6 juni naar een videostream van dit opmerkelijke gesprek, dat plaatsvindt in het kader van het World Science Festival. Na afloop is er een discussie met Nederlandse deskundigen en het publiek.

Bottomline van dit alles – om het maar even onHollands uit te drukken – is dat we op dit moment gewoon niet weten welk deel van het gemeten BICEP2 signaal van polarisatie in de CMB te danken is aan primordiale zwaartekrachtsgolven en welk deel van andere bronnen afkomstig is. De Planck data zouden daar een antwoord op moeten geven, maar zelfs daar is niet iedereen van overtuigd. Planck heeft dan wel de hele hemel afgestruind en gemeten, maar z’n resolutie is niet zo heel groot. Wellicht dat we moeten wachten tot andere detectors, die met een hogere resolutie naar kleinere gebiedjes aan de hemel kijken, hun resultaten hebben gegeven: SPTpol, Polarbear, ACTpol, Keck Array en BICEP3. Bron: Résonaances + Back Reaction + Of Particular + Francis (th)E Mule + KNAW.

Reacties

  1. marianne martens zegt

    Mijnheer Nouwen,
    hartelijk dank voor uw inspirerende kennisoverdracht.
    vr.gr.
    marianne martens

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: