宇宙微波背景辐射(CMB)

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聆听138亿年前的“第一声婴啼”
Ren Min Ri Bao· 2025-08-23 06:38
原初引力波经过138亿年的漫长时光已经变得极其微弱。幸运的是,人们可以通过宇宙大爆炸的余晖, 即宇宙微波背景辐射(CMB),来寻找原初引力波的蛛丝马迹——原初B模式偏振。这种大尺度的、旋 涡状的偏振图案,就像是原初引力波在CMB这张"底片"上留下的"指纹",是其存在的最直接证据之一。 LIGO等激光干涉仪探测引力波,如同架设了一台"时空录像机",实时录制了引力波引起的臂长变化; 而CMB偏振望远镜探测原初引力波,则更像是拍摄一张来自宇宙早期的"化石照片"。 探测原初引力波对台址环境要求十分苛刻,大气层中的水汽会严重干扰对这种微弱偏振信号的精密测 量,一般认为,观测季可沉降水汽含量中位数低于2毫米的地方,是较为理想的台址。纵观全球,只有 南极极点、智利阿塔卡马沙漠、格陵兰岛和中国西藏阿里地区满足这样的条件。在冬季,阿里台址气温 将降至零下30摄氏度,可沉降水汽含量中位数在观测季可达1毫米以下。 现代宇宙学的主流理论认为,宇宙在诞生的极早期经历过一个极为短暂但异常迅猛的膨胀阶段——宇宙 暴胀,宇宙的尺度在万亿分之一秒的时间内放大了亿亿亿倍。这个剧烈的过程不但埋下了后来星系、星 系团等宇宙结构形成的"种子",还激起 ...