約138億年前、ビッグバンの直前に、今日私たちが知っている巨大な銀河で満たされた宇宙は、小さく、高密度で、非常に熱い点の中に含まれていました。 突然、爆発的な爆発で光の速度よりも速く急速に膨張し始めました。 宇宙は不可解に短い秒単位で亜原子サイズからゴルフボールのサイズに成長しました。
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宇宙インフレーションとして知られるこの膨張の最も早い瞬間は、宇宙が比較的均一である理由を説明します（例えば、宇宙が冷えるにつれて形成された銀河は、望遠鏡が見ることができる限り均一に散らばるように見えます）そして、密度の種も説明しますそれが宇宙の構造を生み出しました。
それはいい話ですが、物理学者がそれを提案してから数十年間、私たちの証拠は限られていました。 ビッグバンを研究するための主な手段-宇宙マイクロ波背景（CMB）と呼ばれる爆発で残された微弱な放射線-は、瞬間そのものではなく、約38万年後のものです。
ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者ジョン・コバック率いる科学者グループが、重力波の間接的な証拠、つまり宇宙の重力場の微小な歪みを発見したと発表したとき、重要な新しい証拠が明らかになりました。インフレ中に解き放たれたのは、ビッグバンからほんの一瞬です。 発見が正しい場合、波はインフレの確認として機能します。
「インフレはビッグバンの「ビッグバン」です」と、1979年に宇宙インフレーションの理論を提案した理論物理学者アラン・グスは言います。「それは宇宙がこの巨大な膨張の期間に入る原因となったメカニズムです。」
研究に関与しなかった数人の物理学者が生データを評価する機会があり、彼らは分析に同意しました。 「これは本当の可能性が非常に高い」とハーバードスミスソニアンセンターの理論物理学者Avi Loeb氏は述べ、研究者はデータの分析に3年を費やしてエラーの可能性を排除したと述べています。
1978年に宇宙マイクロ波背景を発見したことで物理学のノーベル物理学賞を共有したロバートW.ウィルソンは同意し、もし確認されれば、この仕事はノーベル賞を獲得することはほぼ確実であると信じています。 ローブは、この発見は過去15年間で最も重要な物理学の発見の1つであり、ヒッグスボソンの発見よりも大きいと言います。
左端に示されているインフレーションの間に、宇宙は一瞬のうちに数桁の大きさで膨張しました。 （NASA経由の画像） 検出可能な重力波の存在（「時空の構造の波紋」と呼ばれることが多い）は、インフレーションの理論によって予測されています。 顕微鏡スケールでの重力の既存の変動は、巨視的な波を生成するインフレーションによって引き伸ばされていたとグスは言います。
波の正確な性質は、インフレーションが発生した瞬間に依存します。 「この検出は、インフレーションが起こったことを示すだけでなく、「インフレーションが起こったときも教えてくれます」：ビッグ開始後10 -34 （小数点の後に33のゼロ、1が続く）バング。
ミネソタ大学のクレメント・プライク、カリフォルニア工科大学のジェイミー・ボック、スタンフォード大学のチャオ・リン・クオも含む研究グループは、重力波自体を発見しなかったが、それらの特別なパターンの形でそれらの間接的な証拠を発見した宇宙マイクロ波背景の波によって引き起こされる分極。 「私たちのチームは、Bモードと呼ばれる特殊なタイプの偏光を探しました。これは、古代の光の偏光方向のねじれまたはカールパターンを表します」と、ボックは記者会見で述べました。
研究者は、南極に設置されたBICEP2望遠鏡を使用してこのデータを収集しました。そこでは、冷たい乾燥した空気が、微弱な宇宙マイクロ波背景信号に対する地球大気からの干渉を制限します。 BICEP2は、ケックアレイと呼ばれるこのシグネチャを探している同一の望遠鏡のスイートの1つです。 隣接する南極望遠鏡もあり、昨年の夏にCMBにBモード偏光が存在することを示すデータを報告しました。 しかし、その機器は重力波によって生成されるスケールで偏光を検出するように設計されていなかったため、CMBが地球に到達する前に通過した遠方の銀河の干渉に起因する可能性がありました。
BICEP-2望遠鏡（右の白い皿）と南極望遠鏡（左）。 （BICEP-2プロジェクト経由の画像） BICEP2チームが実際に重力波の決定的な証拠であるBモード分極を検出したかどうかは、まだ完全には明らかではありません。 夏の終わりにリリースされる予定であるため、欧州宇宙機関のプランク衛星（はるかに広い角度で宇宙マイクロ波背景を観測している）によって収集されたデータからさらに確認する必要があります。
しかし、真実であれば、この発見はインフレ理論の批准に向けて大いに役立つでしょう。 「重力波によって引き起こされるこの分極の存在は、インフレによって予測される最後の大きなものです」とウィルソンは言います。 「これが本当に正しいシナリオであるという自信があなたに与えられます。」
それはまた、本当に驚くべきものを反映するでしょう：私たちが絶対に何でも持っている最古の証拠。
「宇宙マイクロ波背景を使用して、初期の初期の宇宙で何が起こったかを把握することはできません」とローブは言います。 最初の38万年間、CMBを構成する電磁波は空間を自由に通過できませんでした。 「重力波を見ることができれば、ほとんど最初に戻ることができます。」
