Какие эксперименты конкурируют с BICEP 2 и когда ожидаются их результаты?

Недавние результаты эксперимента BICEP 2, опубликованные 17 марта 2014 года, привлекли большое внимание средств массовой информации, при этом все согласны с тем, что «это крупное открытие», возможно, приведет некоторых к Нобелевской премии.

Но для тех, кто все еще настроен скептически, каковы конкуренты этого эксперимента и когда ожидается публикация их результатов?

В этой обзорной статье оцениваются многие из конкурирующих экспериментов: arxiv.org/abs/1309.5381 .

Ответы (2)

Конкурирующие эксперименты, которые также пытаются обнаружить крупномасштабную поляризацию B-моды в CMB, включают:

Телескоп Южного полюса

https://pole.uchicago.edu/spt/science/index.html

ПОЛЯРНЫЙ МЕДВЕДЬ

http://www.mcgillcosmology.ca/polarbear

http://bolo.berkeley.edu/polarbear/

Атакама B-режим поиска

http://www.princeton.edu/physics/research/cosmology-experiment/abs-experiment/

ACTpol (космологический телескоп Атакама)

http://arxiv.org/abs/1006.5049

http://www.princeton.edu/act/

КЛАСС (Космологический геодезист большого углового масштаба)

http://cosmos.pha.jhu.edu/bennett/class.html

Эксперименты с воздушным шаром PIPER (Primordial Inflation Polarization Explorer) http://science.gsfc.nasa.gov/665/research/

спутник ESA Plank

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck

Есть еще Паук .

Эксперимент Планка выглядит «напряженным» (например, он противоречит) результатам BICEP2: Планк ранее сообщал о верхней границе р < 0,11 для параметра, который сообщает BICEP2, он равен 0,20 (см., например, http://arxiv.org/abs/1303.5082 ). Ожидается, что Planck опубликует новые результаты осенью этого лета .

Обновление от 21 сентября 2014 года: Планк опубликовал результаты своих измерений галактической пыли .

Ситуация на сегодняшний день:

  • BICEP2 оценил (косвенно), что поляризованные излучения галактической пыли («передний план») составляют не более чем небольшую часть сигнала, который они наблюдали на частоте 150 ГГц в мультипольной области. л "=" 30 − 150 , так что весь (или, по крайней мере, большая часть) сигнала имеет космологическое происхождение и, следовательно, является достойным Нобеля свидетельством инфляции. (Чем больше передний план, тем ниже значение тензорно-скалярного отношения р ; Об этом сообщает BICEP2. р "=" 0,20 соответствует отсутствию переднего плана.)
  • Однако новые результаты Planck показывают, что уровень этих сигналов переднего плана значительно выше, чем оценки BICEP2. (Результат Планка — это не прямое измерение на частоте BICEP2 150 ГГц, где Planck не может сравниться с чувствительностью BICEP2, а откалиброванная экстраполяция данных на частоте 353 ГГц, где сигнал пыли гораздо сильнее.) наблюдений BICEP2, что означало бы, что BICEP2 вообще не обнаружил никакого космологического сигнала.
  • В настоящее время Planck и BICEP2 совместно анализируют свои объединенные наборы данных, чтобы определить, какую часть сигнала BICEP2 можно отнести к космологической инфляции. Результаты их совместного анализа ожидаются к концу 2014 года.

Обновление от 31 января 2015 г.:

Совместный анализ Planck-BICEP2 завершен, документ доступен здесь . Результат: заявление BICEP об обнаружении изначальной поляризации B-моды на уровне р "=" 0,16 − 0,20 отменяется и заменяется верхней границей с достоверностью 95% р < 0,12 , что почти точно совпадает с верхней границей Планка р < 0,11 до того, как BICEP2 сообщил в прошлом году.

Ответ BICEP2 на очевидный конфликт таков: «Наши измерения не расходятся. Ограничения уровня фона гравитационных волн r, о которых сообщают в Планке и предыдущих экспериментах, основаны не на измерениях поляризации B-моды. Вместо этого они исходят из измерений температуры реликтового излучения, которые показывают удивительно низкую мощность в самых больших масштабах, что подразумевает мало места для дополнительного вклада тензоров в контексте простейших моделей (продолжение ниже).
(продолжение сверху) Измерения в B-режиме, такие как наши, направлены на непосредственное измерение самой картины инфляционных гравитационных волн в градусных угловых масштабах, где она должна достигать пика. Противоречие между наблюдаемым нами высоким уровнем поляризации В-моды и кажущейся малой мощностью на больших масштабах может быть статистической случайностью, но многие возможные расширения простейшей модели также могут уменьшить это кажущееся противоречие». Источник: bicepkeck.org/faq .html
@DavePhD: Интересно. Эта часть заключения BICEP2 «Обнаружение» признает «напряженность»:
«Вычитание различных моделей пыли и повторное получение ограничения r по-прежнему приводит к высокой значимости обнаружения. Для модели, которая, возможно, наиболее близка к реальности (пересечение DDM2), максимальное значение правдоподобия смещается к r = 0,16 + 0,06. -0,05 при r = 0 в невыгодном положении при 5,9σ.
Эти высокие значения r находятся в явном противоречии с предыдущими косвенными ограничениями, основанными на измерениях температуры, и мы обсудили некоторые возможные решения, включая модификации исходного спектра скалярных возмущений, такие как бег. Однако мы подчеркиваем, что не претендуем на знание резолюции».
Это «наиболее вероятное» значение r едва согласуется с верхней границей Планка. (Почему они не сообщили об этом как о заголовке?)
BICEP и Planck измеряли две разные вещи; поляризация и амплитуда соответственно. Между такими измерениями не может быть напряжения. Конкретные модели могут быть не в состоянии воспроизвести оба измерения, но это другой вопрос.
@innisfree: Оба эксперимента сообщили о своих результатах с точки зрения одного и того же параметра (r), и эти результаты расходятся.
Но это всего лишь параметр/артефакт модели lambdaCDM. Если бы я предложил модель, предсказывающую, что масса электрона равна массе Хиггса, вы бы сказали, что эти измерения противоречат друг другу? Всегда можно составить такие глупые модели для любых двух измерений. Не то, чтобы lambdaCDM был глупым.
@innisfree: я не понимаю: ваша модель будет опровергнута измерениями. Вы хотите сказать, что Planck и/или BICEP2 неправильно интерпретируют свои данные? Это имеет смысл, но факт остается фактом: теперь они заявляют о результатах для r, которые не кажутся последовательными. Это напряжение, которое необходимо разрешить.
BICEP показывают, что небольшая модификация лямбдаCDM, бегущего спектрального индекса, может воспроизводить результаты Планка и BICEP2. Это последняя цифра в статье. Это не экспериментальное напряжение. Нужно найти модель, которая может воспроизвести все измерения.
@innisfree: приведенная выше цитата из статьи BICEP показывает, что BICEP признает напряженность в связи с другими экспериментами и в настоящее время не имеет решения.
@ArtBrown BICEP2 говорит, что r = 0,16 + 0,06 -0,05, а неопределенность составляет всего 68% доверительный интервал, кажется, что вероятность того, что r <0,11, как сказал Планк, составляет 16%. Кроме того, BICEP2 дает конкретную линию рассуждений о том, что Планк может быть совместим с r<0,26.
Эта ветка комментариев показывает, что большинство людей на этой доске настроены теоретически. После поправки на вклад пыли в моду B значение r для BICEP2 определяется как ).16 +0,06 -> -0,05. Разница между пределом Планка 0,1 составляет менее двух сигм. Смешно говорить о несоответствии. Здесь r=0 отличается от результатов BICEP2 на 5,9 сигма. Люди должны читать о статистической значимости в физике.
@annav: Как я отметил выше в комментариях 3-5, сам документ BICEP2 признает наличие напряженности. (В конце концов, он требует сигнал на 5,9 о уверенность, в то время как Планк ничего не видит.) Кстати, обработка BICEP2 пыли на переднем плане находится под сильным давлением; см. здесь: pcts.princeton.edu/PCTS/SpecialEventSimplecity2014/…
Чего вы не понимаете, так это того, что установка пределов — это способ отображения очень больших ошибок. Помните первые бразильские сюжеты при поиске бозона Хиггса? Когда доходит до цитирования сигм больше пяти, то сигнал бесспорен, интерпретация может быть оспорена только, т.е. если большая его часть - пыль, а не малая часть, приписываемая BICEP2. Я думаю, что они были чрезвычайно дотошны в погоне за систематикой инструментов. То, что Планк не видит сигнала, означает, что у Планка может быть не такой хороший экспериментальный аппарат, учитывая, что он должен был быть доставлен в открытый космос.
@annav: заявлен BICEP2 5,9 о для космологического сигнала, т.е. после вычитания пыли. Это число находится под давлением. Все рецензенты, которых я читал, согласны с вами в том, что BICEP2 видел сигнал B-режима «в небе». Вопрос в том, понимают ли они вклад переднего плана. (На самом деле, у них нет полос погрешностей на переднем плане!) Опять же, сами BICEP2 признают наличие напряжения.
5,9 сигма от 0, а не от r = 0,1, что является пределом Планка. У меня есть статья передо мной, потому что я готовлю лекцию для широкой научной аудитории по этому поводу. Все, что я хочу сказать, это то, что их число статистически согласуется с планковским пределом.
Посмотрите на график Хиггса в Бразилии до установления Хиггса с помощью графиков инвариантных масс. физика.stackexchange.com/questions/13170/ … . Хиггс теряется в диапазоне двух сигм при 125.
@annav: Я согласен с тем, что результат BICEP2, включая модель переднего плана DDM2, (просто) согласуется с верхней границей Планка, хотя BICEP2 по-прежнему считает, что он находится в противоречии с Планком (раздел 12). Недавняя критика результатов BICEP2 заключается в том, что уровни B-режима модели переднего плана DDM2 слишком низки, поэтому r-диапазон должен сместиться ниже (улучшая согласие с Планком), а достоверность 5,9 должна упасть. (См. ссылку в моем предыдущем комментарии.) На самом деле, BICEP2 сейчас ждет измеренную карту пыли от Planck (которая должна появиться этой осенью), чтобы заменить модель DDM2. Сообщение "терпение".
Спасибо. Был общий интерес к этому предмету, и поскольку я был наиболее близок к космологии, меня спросили, могу ли я объяснить это аудитории, состоящей из физиков твердого тела, химиков и биологов. В конце концов, по этому вопросу мы не расходимся во мнениях. Я думаю, что мы в области элементарных частиц больше полагаемся на «5 сигма сигнал», 2 сигма можно игнорировать. Я видел, как в наших данных 4 сигма исчезали при более новом анализе тех же данных, но не 5. Конечно, использование фона пыли имеет решающее значение для распутывания источников.
@annav: Теперь вы видели, как исчезает "5 сигнальный сигнал"...
@ArtBrown Сигнал поляризации не исчез в данных BICEP2. Интерпретация / разделение стало неопределенным, сколько из-за пыли и сколько из-за гравитации. Очевидно, что необходим новый эксперимент по определению пыли в области BICEP2. Planck заполняет объединенные данные, но их точность ограничена.
@annav: Нет. Планк измерил пыль, просматривая несколько частот, чего не мог сделать BICEP2, и теперь две организации согласились, что сигнал, наблюдаемый BICEP2, — это просто пыль.
они договорились об ограничениях, используя объединенные данные, но данные Планка таковы, что их комбинация может дать только пределы. Таким образом, у нас есть очень хорошее определение частоты скалярной поляризации в одном градусе от BICEP2 и одеяло от Planck, которое покрывает все с ограничениями. Планк делает это, подгоняя реликтовое излучение во всей области, бицепс — путем физического преобразования тензора в скаляр с небольшими приращениями. Если не удастся получить измерение пыли с точностью, равной точности BICEP2, это тупик.
Какие эксперименты конкурируют с BICEP 2 и когда ожидаются их результаты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v