Jeśli mieszkasz lub kiedykolwiek odwiedziłeś miejsca z czystym niebem, to musiałeś zobaczyć mgliste paski Drogi Mlecznej rozciągające się na nocnym niebie. Europejski Kosmiczny Teleskop spojrzał głębiej na Drogę Mleczną i odkrył unikalny „odcisk palca” naszej galaktyki, utworzony przez potężne pole magnetyczne.
Słaby blask Drogi Mlecznej pochodzi ze światła miliarda odległych gwiazd znajdujących się w naszej galaktyce. Ale widzimy tylko światło, które widzą nasze oczy. Jednak Droga Mleczna świeci w wielu widmach elektromagnetycznych, jak reszta Wszechświata. W tym widmie ukryte jest światło, które przyszło do nas z narodzin pierwszych gwiazd.
Słońce zachodzi za BICEP2 (na pierwszym planie) i teleskopem bieguna południowego (w tle).
Aby określić, które światło pochodzi z Wielkiego Wybuchu, a które pochodzi z bliższych i młodszych źródeł światła, takich jak gwiazdy i pył w naszej galaktyce, naukowcy muszą zrozumieć, jak filtrować jedno światło z drugiego. Wykorzystując sondę kosmiczną Planck Europejskiej Agencji Kosmicznej do obserwacji Drogi Mlecznej w szerokim zakresie widma elektromagnetycznego, astronomowie ujawnili nie tylko promieniowanie reliktowe, ale także jego „odcisk palca” elektromagnetyczny powstały w wyniku polaryzacji światła z maleńkich cząstek pyłu międzygwiazdowego.
Teleskop BICEP2 (po lewej) i teleskop bieguna południowego (po prawej) znajdują się w Laboratorium Mrocznego Sektora (DSL), położonym w pobliżu geograficznego bieguna południowego.
Ziarna pyłu są częścią ośrodka międzygwiezdnego, który przenika całą galaktykę, bardzo, bardzo zimno, ale nadal emituje światło w widmie podczerwieni i widmie mikrofalowym. Kiedy te drobne ziarna obracają się, mają tendencję do emitowania większości promieniowania wzdłuż ich długiej osi, tworząc preferencyjny kierunek w kierunku światła - efekt znany jako polaryzacja. Jeśli nosisz spolaryzowane okulary przeciwsłoneczne, możesz łatwo docenić ten efekt, ponieważ film wewnątrz soczewki odbija poziomo wyrównane światło i usuwa rozpraszające światło.
Fale grawitacyjne z inflacji generują słaby, ale charakterystyczny sygnał w polaryzacji CMB (skręcanie lub tryb B). Dla fluktuacji gęstości, które generują większość polaryzacji promieniowania tła, ta część struktury podstawowej wynosi dokładnie zero. Pokazuje rzeczywisty wzór trybu B obserwowany w teleskopie BICEP2, gdzie segmenty linii pokazują polaryzację z różnych punktów na niebie. Cieniowanie kolorów czerwonego i niebieskiego pokazuje stopień skręcenia w prawo iw lewo. W nowej wizualizacji powyżej, wykonanej przez sondę Plancka, spolaryzowane światło emitowane przez cząstki pyłu rysuje skręcone liniowe wzory, które są bardzo podobne do ludzkich odcisków palców. Faliste linie powstają ze względu na złożoną strukturę pól elektromagnetycznych Drogi Mlecznej. Ciemniejsze obszary odpowiadają silniejszym spolaryzowanym wartościom odstającym. W miejscu, w którym przechodzi ciemna linia, znajduje się gęstsza część płaszczyzny Drogi Mlecznej, a równoległe struktury, które pokrywają się w trzech wymiarach, całkowicie blokują światło.
Te dane z Plancka pomogą lepiej określić wiarygodność najnowszych odkryć ogłoszonych podczas eksperymentu BICEP2, który pod koniec marca ogłosił odkrycie pierwszego dowodu polaryzacji w pozostałym świetle Wielkiego Wybuchu. Zapoczątkowany 14 maja 2009 roku z kosmodromu ESA we Gujanie Francuskiej, Planck obserwuje dziewięć widm fal we Wszechświecie.
