Inflatie of geen inflatie?

De B-mode polarisatie, gemeten door BICEP2.
Figuur: BICEP2 samenwerking

De BICEP2 resultaten blijven voor discussie zorgen. In het voorjaar kondigde het team aan dat ze de gevolgen van inflatie in het jonge heelal had gevonden in de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling. Door inflatie werd het heelal nét ná de Big Bang zodanig snel opgeblazen dat het er nu helemaal vlak en homogeen (althans op grote schaal) uitziet.

Inflatie komt kosmologen goed van pas maar de vraag is of ze ook écht is opgetreden. Inflatie veroorzaakt zwaartekrachtgolven en die golven veroorzaken een bepaald patroon van polarisatie (de zogenaamde “B-mode”, zie figuur) in de kosmische achtergrondstraling en dat was nu wat men met de BICPE2 telescoop aan de Zuidpool had gezien. 

Al snel bleek dat de sterrenkundigen te weinig rekening hadden gehouden met stof in onze Melkweg. dat stof oriënteert zich langsheen het magneetveld van onze Melkweg (zoals een klein kompasje) en polariseert daardoor een deel van de kosmische achtergrondstraling die vanuit het verre heelal naar de Aarde komt. De BICEP2 onderzoekers zouden die polarisatie verkeerdelijk hebben aangezien voor polarisatie door inflatie.

Alles draaide rond de waarnemingen van de Planck satelliet, die een poging heeft gedaan om de bijdragen van stof in de Melkweg tot de polarisatie te meten. De Planck onderzoekers beweren dat die bijdrage groot genoeg is om álle polarisatie van BICEP2 te verklaren, zodat BICEP2 dus helemaal géén inflatie zou ontdekt hebben. Het leek er op dat BICEP2 een slag in het water was geweest.

De metingen van de Planck satelliet zijn echter onzeker. Twee Griekse sterrenkundigen, Konstantinos Tassis en Vasiliki Pavlidou, berekenden onlangs aan de hand van een eenvoudig model dat de Planck metingen van polarisatie van stof in de Melkweg wel eens flink naast de werkelijkheid kunnen zitten. Daardoor krijgen de aanhangers van BICEP2 weer wat ademruimte: misschien is de bijdrage van stof in de Melkweg dan toch kleiner dan de onzekere resultaten van Planck ons vertellen en detecteerde BICEP2 toch kosmische inflatie. 

Het enige dat we momenteel dus zeker weten is dat we het niet zeker weten. De kwestie is echter bijzonder belangrijk: inflatie is immers een belangrijk “ingrediënt” van elke moderne kosmologische theorie. Inflatie is ook verbonden met theorieën van elementaire deeltjes, want het moet opgewekt worden door een “kwantumveld”. Een direct bewijs vinden voor inflatie is dus belangrijk. Een direct bewijs vinden dat er geen inflatie is, zou al even revolutionair zijn.

Wordt dus zonder twijfel vervolgd…