天体测量新技术：助力解读宇宙古老光芒！

宇宙中最古老的光——宇宙微波背景辐射，其携带的一个神秘扭曲信号可能比科学家先前估计的更为显著。近日，发表在《Physical Review Letters》（物理评论快报）上的这一新发现，为探索暗物质、暗能量以及违反宇宙左右对称的未知物理理论提供了新线索。

宇宙微波背景是宇宙大爆炸后留下的微弱余辉，蕴含着早期宇宙的宝贵信息。近年观测表明，这种古老光芒的偏振方向可能经历了轻微旋转，这种现象被称为“宇宙双折射”。科学家怀疑，这一微妙变化可能与假想的基本粒子“轴子”有关。因此，精确测量旋转的角度——“双折射角”，对于检验新物理学理论至关重要。

由东京大学领导的研究团队，首次对双折射角测量中的不确定性进行了定量考察。他们发现，确定这个角度面临一个根本性难题：就像仅看时钟指针无法知道日期一样，仅凭当前观测到的宇宙微波背景状态，无法区分0.3度、180.3度还是360.3度的旋转，这被称为“360度相位模糊”。
为破解这一困境，研究人员开发了一种新技术。他们发现，宇宙微波背景中EB相关信号的详细形状，包含了偏振方向可能旋转了多少次的线索。通过分析这些细微特征，科学家有望确定真实的旋转角度，消除歧义。初步分析显示，实际旋转角度可能比先前报道的0.3度更大。

这项新研究为即将进行的西蒙斯天文台和 LiteBIRD 等高精度宇宙观测实验，提供了关键分析工具。更重要的是，该研究还发现宇宙双折射会影响另一个宇宙信号“EE相关”，这意味着科学家可能需要重新审视先前关于宇宙“光学深度”的测量结果，该参数对研究宇宙再电离过程至关重要。
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