L'univers a été créé il y a environ 13,8 milliards d'années dans un éclat de lumière :le big bang. Environ 380, 000 ans plus tard, après que la matière (principalement de l'hydrogène) se soit suffisamment refroidie pour que des atomes neutres se forment, la lumière a pu traverser l'espace librement. Cette lumière, le rayonnement du fond diffus cosmologique (CMB), nous vient de toutes les directions dans le ciel uniformément ... ou du moins c'est ce qu'il semblait au premier abord. Au cours des dernières décennies, les astronomes ont découvert que le rayonnement a de faibles ondulations et bosses à un niveau de luminosité de seulement une partie sur cent mille - les graines pour les futures structures, comme les galaxies.

Les astronomes ont conjecturé que ces ondulations contiennent également des traces d'une explosion initiale d'expansion - la soi-disant inflation - qui a gonflé le nouvel univers de trente-trois ordres de grandeur en seulement dix à la puissance moins-33 secondes. Les indices sur l'inflation devraient être faiblement présents dans la façon dont les ondulations cosmiques sont bouclées, un effet dû aux ondes gravitationnelles dans l'enfance cosmique qui devrait être peut-être cent fois ou plus faible que les ondulations elles-mêmes.

L'effet de curling produit des motifs à la lumière connus sous le nom de "polarisation en mode B, " et il devrait être extrêmement faible. D'autres processus exotiques sont à l'œuvre dans l'univers pour rendre cette mesure intimidante encore plus difficile. Le principal est la faible lueur de la lumière des particules de poussière de notre galaxie qui ont été alignées par des champs magnétiques Cette lumière est également polarisée et peut être déformée par des champs magnétiques pour produire des diagrammes de polarisation en mode B. Les ondes radio de notre galaxie peuvent produire des effets similaires. Il y a environ six ans, Les astronomes de CfA travaillant au pôle Sud ont rapporté la première preuve d'un tel curling, "Polarisation en mode B, " à des niveaux compatibles avec des modèles simples d'inflation, mais des mesures ultérieures à différentes fréquences (ou couleurs) de lumière micro-ondes ont révélé que le signal était explicable par la poussière galactique.

Dans les années qui ont suivi ces premières mesures de polarisation en mode B, les astronomes ont poursuivi leurs observations méticuleuses, en ajoutant des données puissantes provenant de nouveaux télescopes à de nombreuses fréquences différentes fonctionnant au pôle Sud. les astronomes du CFA D. Barkats, H. Boenish, J. Connors, J. Cornélison, M. Dierickx, M. Eiben, D.C. Goldfinger, P. Grimes, S. Harrison, K.S. Karkaré, J.M. Kovac, B. Racine, S. Richter, B.L. Schmitt, T. Sainte-Germaine, C. Verges, C.L. Wong, L. Zeng et une grande équipe de collègues viennent de terminer une analyse de toutes les données des expériences Pôle Sud BICEP2, Keck Array, et BICEP3 jusqu'en 2018, et corréler les résultats avec les résultats des missions spatiales CMB Planck et WMAP. (Bien que la collecte de données pour ces missions ait pris fin en 2013 et 2010, respectivement, le traitement des données se poursuit et les scientifiques ont utilisé la version 2018.) Les nouveaux résultats améliorent les meilleures contraintes précédentes sur le curling d'environ un facteur de deux, et fournissent maintenant des indications puissantes sur les types de modèles d'inflation qui pourraient décrire les premiers instants de l'univers.

Une large classe de modèles simples est désormais largement exclue. L'équipe rapporte que les plus favorisés de la classe de modèles restants prédisent des ondes gravitationnelles primordiales à des niveaux qui devraient être détectés (ou exclus) au cours de la prochaine décennie avec des télescopes améliorés au pôle Sud. L'équipe est déjà en train de mettre à niveau le système BICEP et espère gagner un autre facteur d'environ trois améliorations d'ici cinq ans, suffisant pour imposer des contraintes strictes aux modèles inflationnistes.

La recherche a été publiée dans Lettres d'examen physique .