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科學(xué)家開發(fā)出一種新方法,可降低宇宙雙折射測(cè)量中的不確定性。宇宙雙折射是宇宙微波背景輻射偏振方向的一種細(xì)微旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,有助于揭示新的物理規(guī)律。
研究人員開發(fā)了一種技術(shù),用于降低宇宙雙折射測(cè)量中的不確定性,解決了關(guān)鍵的相位模糊問題,從而有助于未來對(duì)基礎(chǔ)物理的研究。
一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在考察宇宙雙折射相關(guān)不確定性時(shí),提出了一種提升觀測(cè)測(cè)量可靠性的技術(shù)。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
該研究首次對(duì)雙折射角相關(guān)的不確定性進(jìn)行了定量分析。這一觀測(cè)參數(shù)對(duì)于探索可能破壞宇宙左右對(duì)稱性的未知物理理論具有重要意義,同時(shí)也有助于深化對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的科學(xué)認(rèn)識(shí)。
宇宙微波背景輻射是大爆炸遺留下來的微弱余暉,保存著宇宙最早期階段的寶貴信息。近期觀測(cè)表明,這種古老光線的偏振方向存在微小的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,即所謂的宇宙雙折射效應(yīng)??茖W(xué)家推測(cè),這種旋轉(zhuǎn)可能與一類尚未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子——軸子——有關(guān)。
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理論計(jì)算的EB關(guān)聯(lián)信號(hào)。EB關(guān)聯(lián)信號(hào)在所示的所有旋轉(zhuǎn)角度下均相似,且?guī)缀鯚o法區(qū)分(上圖)。然而,放大上圖最左側(cè)區(qū)域(箭頭所指處)后,可觀察到信號(hào)形狀的差異(下圖)。圖片來源:Naokawa等
精確測(cè)定宇宙雙折射的旋轉(zhuǎn)角(即雙折射角)對(duì)于識(shí)別導(dǎo)致該效應(yīng)的物理過程至關(guān)重要。研究人員通過測(cè)量一種稱為宇宙微波背景輻射EB交叉相關(guān)信號(hào)的強(qiáng)度來探究這一旋轉(zhuǎn)角。此前的研究曾估算該旋轉(zhuǎn)角約為0.3度。
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新分析表明雙折射角更大
由東京大學(xué)大學(xué)院理學(xué)系研究科博士研究