Es wird enger für die Inflation

 Am Südpol der Erde wird seit längerem die Polarisation der Mikrowellenstrahlung vom Urknallgas untersucht.

Nun sind alle Daten bis 2018 durch die Detektoren BICEP2, BICEP 3 und Keck Array ausgewertet und veröffentlicht worden. Die Daten wurden auf einer Fläche von 500 Quadratgrad bei verschiedenen Mikrowellenfrequenzen erhoben.

Inflation bedeutet, dass zu Beginn unseres Universums der Kosmos von atomarer Größe auf Lichtjahre ausgedehnt wurde. Da dabei auch alle Materie und Energie mitbewegt sind, muss es starke Gravitaitonswellen aus dieser Zeit geben.

Diese können wegen der großen Wellenlängen bisher noch nicht direkt untersucht werden.

Aber sie haben Einfluss auf die Verteilung des Urknallgases und damit auf die Polarisation der  3K- Strahlung. 

Die Auswertungen schließen einige, leider sehr populäre, Inflationsszenarien aus, ebenso die Inflationsmodell, die aus der Stringtheorie kommen.

Die Polarisationsstrukturen werden durch das Standardmodell der kalten Dunklen Materie mit Dunkler Energie, Überlagerungen von Staub und Rauschen beschrieben.

Die E-Modes entstehen durch Streuung des Lichtes an Elektronen. Für die  B-Modes, die besonders durch Einwirkungen von Staub verändert werden, gibt es zwei Möglichkeiten: Es sind E-Modes, verändert durch die Einwirkung von Gravitationslinsen oder sie sind durch Gravitationswellenmuster entstanden. 

Das alles muss durch die Modellbildung auseinandergehalten werden...

Zur Inflation: Mit der schlagartige Vergrößerung des Kosmos zu Beginn könnte man viele Eigenschaften unseres Universums sehr gut und sehr einfach erklären. Damit es aber zu einer Theorie wird, müssen Auswirkungen einer Inflation beobachtet werden.

Das kopernikanische Weltbild hat auch, wie die Epizykel, die Planetenbewegung am Himmel erklärt. Aber erst beobachtete Effekte wie die Verschiebung der Sternpositionen durch den Umlauf der Erde haben der kopernikanischen Vorstellung zur bestätigten Theorie verholfen.

Die Inflation ist nicht der Urknall. Unter Urknall versteht man lediglich die Entwicklung des Kosmos aus einem heißen, kleinen Anfangszustand. Diese Vorstellung ist durch zahlreiche Beobachtungen sehr gut bestätigt. Aber Inflation könnte ein Teil des Urknallprozesses sein.

Harvard University

BICEP Teleskope rechts, credit: Donenfeld

Links: E-modes mit Rauschen und CDM, rechts: B-Modes mit Polarisaiton durch Staub, BICEP/Keck Coll.