科学家首次探测到大爆炸之光途中扭曲

    早期宇宙产生的光子在旅行过程中，经过大质量宇宙结构时，由于引力透镜效应而被探测到。

    科技日报讯（记者常丽君）据每日科学网10月23日（北京时间）报道，一个国际天文小组利用美国国家科学基金会（NSF）的南极地面望远镜和欧洲空间局（ESA）的赫谢尔太空望远镜，最近首次探测到了来自宇宙大爆炸的光在旅途中发生的扭曲现象，也称B-模式。研究人员称，这一发现有助于绘制更好的宇宙空间物质分布图，并为揭示宇宙“第一时刻”铺平了道路。相关论文已在线发表于《物理评论快报》上。

    目前我们看到的最古老的光来自大爆炸时残留的辐射，称为宇宙微波背景（CMB），在宇宙仅38万岁时被印在了天空中，至今宇宙已有138亿岁。CMB中一小部分已被偏振，使得光波在同一个平面振动，就像阳光被湖面或大气中的粒子反射。CMB的光要到达地球，这一旅途不仅漫长，还会受到大质量星系团和暗物质的“拉扯”而变得弯曲。这种扭曲的偏振光模式就称为B-模式。

    长期以来，科学家预测B-模式有两种：一种是在光穿越宇宙时，由于星系和暗物质的“引力透镜”效应而产生了扭曲——最新探测到的正是这种光路模式；另一种称为原始光模式，理论上是在大爆炸产生宇宙后的不到一秒内产生的。

    为寻找这种模式，研究人员搜索了大量由“引力透镜”产生的偏振光，并整理了来自普朗克任务的数据。普朗克任务最近为CMB绘制了迄今最好的全天图，揭示了有关宇宙年龄、内含和起源方面的最新细节。他们通过南极望远镜发现了信号，由于信号极微弱，还利用了赫谢尔的红外物质图。

    负责赫谢尔探测的加州理工学院的乔奎因·维埃拉说，南极地面望远镜探测到了来自大爆炸的光，赫谢尔太空望远镜对星系敏感，能追踪暗物质产生的引力透镜效应，二者结合使最新发现成为可能。研究人员还指出，这是迄今为止首次探测到B-模式。为更好地绘制物质（包括普通物质和暗物质）在宇宙中的分布，迈出了重要一步。下一步，他们希望能探测到原始B-模式。原始B-模式极难探测，有可能携带着宇宙初生时的线索。论文第一作者、加拿大麦吉尔大学邓肯·汉森说：“要检测原始B-模式，最新发现也是个极佳的检查点。”

    总编辑圈点:探测到B-模式为宇宙大爆炸理论提供了一个新的直接证据，之前针对宇宙微波背景的观测已数次获得诺贝尔奖，可见其意义绝不限于绘制物质宇宙分布图。宇宙微波背景辐射是宇宙中最古老的光，它携带着宇宙婴儿时期的信息，穿越140亿光年的茫茫星河到达地球，是宇宙学最主要的观测证据。通过这一系列观测，一些终极问题有望得到更好回答：宇宙从哪里来？大爆炸后第一瞬间发生了什么？宇宙如何演变成复杂的星系结构？宇宙膨胀速度到底有多快？……

    原文链接：http://www.wokeji.com/qyts/1_qykj/201310/t20131024_311690.shtml