L'universo è stato creato circa 13,8 miliardi di anni fa in un tripudio di luce:il big bang. Circa 380, 000 anni dopo, dopo che la materia (principalmente idrogeno) si è raffreddata abbastanza da permettere la formazione di atomi neutri, la luce poteva attraversare liberamente lo spazio. quella luce, la radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB), ci arriva da ogni direzione nel cielo in modo uniforme... o almeno così sembrava prima. Negli ultimi decenni gli astronomi hanno scoperto che la radiazione ha deboli increspature e protuberanze a un livello di luminosità di solo una parte su centomila:i semi per le strutture future, come le galassie.

Gli astronomi hanno ipotizzato che queste increspature contengano anche tracce di un'esplosione iniziale di espansione, la cosiddetta inflazione, che ha gonfiato il nuovo universo di trentatré ordini di grandezza in soli dieci secondi di potenza meno 33. Gli indizi sull'inflazione dovrebbero essere debolmente presenti nel modo in cui le increspature cosmiche sono arricciate, un effetto dovuto alle onde gravitazionali nell'infanzia cosmica che dovrebbe essere forse cento volte o più più debole delle increspature stesse.

L'effetto arricciatura produce modelli nella luce nota come "polarizzazione B-mode, " e si prevede che sarà estremamente debole. Altri processi esotici sono all'opera nell'universo per rendere questa misurazione scoraggiante ancora più impegnativa. Il principale è il debole bagliore della luce proveniente dalle particelle di polvere nella nostra galassia che sono state allineate dai campi magnetici Questa luce è anche polarizzata e può essere distorta da campi magnetici per produrre modelli di polarizzazione in modalità B. Le onde radio della nostra galassia possono produrre effetti simili.Circa sei anni fa, Gli astronomi CfA che lavorano al Polo Sud hanno riportato le prime prove di tale curling, "B-mode polarizzazione, " a livelli coerenti con semplici modelli di inflazione, ma successive misurazioni a diverse frequenze (o colori) della luce a microonde hanno rivelato che il segnale era spiegabile dalla polvere galattica.

Negli anni trascorsi da quelle prime misurazioni della polarizzazione B-mode, gli astronomi hanno continuato le loro meticolose osservazioni, aggiungendo dati potenti da nuovi telescopi a molte frequenze diverse che operano al Polo Sud. CfA astronomi D. Barkats, H. Boenish, J. Connors, J. Cornelison, M. Dierickx, M. Eiben, DC Goldfinger, P. Grimes, S. Harrison, K.S. Karkare, J.M. Kovac, B. Racine, S. Richter, B.L. Schmitt, T. St. Germaine, C. Verges, C.L. Wong, L. Zeng e un grande team di colleghi hanno appena completato un'analisi di tutti i dati degli esperimenti del Polo Sud BICEP2, Keck Array, e BICEP3 fino al 2018, e correlare i risultati con i risultati delle missioni spaziali della CMB Planck e WMAP. (Sebbene la raccolta dei dati per tali missioni sia terminata nel 2013 e nel 2010, rispettivamente, l'elaborazione dei dati continua e gli scienziati hanno utilizzato la versione 2018. I nuovi risultati migliorano i precedenti migliori vincoli sul curling di circa un fattore due, e ora forniscono una guida potente sui tipi di modelli di inflazione che potrebbero descrivere i primi momenti dell'universo.

Un'ampia classe di modelli semplici è ormai ampiamente esclusa. Il team riferisce che i modelli più favoriti della restante classe di modelli prevedono onde gravitazionali primordiali a livelli che dovrebbero essere rilevati (o esclusi) entro il prossimo decennio con telescopi aggiornati al Polo Sud. Il team sta già aggiornando il sistema BICEP e prevede di ottenere un altro fattore di circa tre miglioramenti entro cinque anni, abbastanza per imporre vincoli rigidi ai modelli inflazionistici.

La ricerca è stata pubblicata su Lettere di revisione fisica .