Fale
Fale te rozrzedzały i kurczyły pierwotną plazmę, wprawiając ją w ruch na sferycznej powierzchni, z której zostało wyemitowane mikrofalowe promieniowanie tła. Ruchy te z kolei spowodowały przesunięcie w stronę czerwonej lub niebieskiej części widma fotonów mikrofalowego promieniowania tła i jego polaryzację. Na ilustracji pokazano zaburzenie spowodowane przez falę grawitacyjną poruszającą się między biegunami; jej długość wynosi jedną czwartą promienia sfery. HISTORIA WSZECHŚWIATA Podczas inflacji okresu niezwykle szybkiego rozszerzania się Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu dzięki procesom kwantowym powstawały fale grawitacyjne. Fale te rozchodziły się w pierwotnej plazmie i zaburzały mikrofalowe promieniowanie tła, które zostało wyemitowane około 300 tys. lat później. Obserwując je dziś odpowiednio precyzyjnie, kosmolodzy mogą odkryć ruch plazmy spowodowany przez inflacyjne fale grawitacyjne.ŚLADY ODCIŚNIĘTE W PROMIENIOWANIU Inflacyjne fale grawitacyjne powinny pozostawić wyraźny ślad w mikrofalowym promieniowaniu tta. Oto jak wygląda symulacja wahań temperatury i rozkładu polaryzacji, które mogły powstać w wyniku zaburzeń przedstawionych na dolnej ilustracji na stronie 81. Czerwone i niebieskie plamy to zimniejsze i cieplejsze obszary mikrofalowego promieniowania tła, a krótkie odcinki obrazują rozkład kąta polaryzacji tego promieniowania na całej sferze niebieskiej. Łowcy fal Wkrótce będą gotowe nowe detektory FALE GRAWITACYJNE wytworzone przez procesy kwantowe podczas inflacji z pewnością nie są jedynymi, jakie mogą rozchodzić się we Wszechświecie. Wiele układów astrofizycznych, takich jak obiegające się wzajemnie gwiazdy podwójne, zlewające się gwiazdy neutronowe czy zderzające się czarne dziury, powinno również emitować silne fale grawitacyjne.
Ale jak dowiedzieć się czegoś więcej? W jaki sposób kosmolodzy mogą ominąć trudności wynikające z niepewności pochodzenia fluktuacji temperatury? Odpowiedź ma związek z własnościami polaryzacyjnymi mikrofalowego promieniowania tła. Gdy światło odbija się od powierzchni w taki sposób, że wiązka odbita jest niemal prostopadła do padającej, to zostaje liniowo spolaryzowane tzn. fale zostają zorientowane w pewnym określonym kierunku. Ten efekt wykorzystuje się w polaryzacyjnych okularach słonecznych: ponieważ zwykle światło odbite od powierzchni jest spolaryzowane poziomo, filtry w okularach zmniejszają natężenie światła, nie przepuszczając światła słonecznego o takiej właśnie polaryzacji.