一个国际研究小组利用来自宇宙微波背景辐射的普朗克数据观测了一些新的物理现象。该团队开发了一种新的方法，利用我们自己银河系的尘埃来校准古代光的偏振角。虽然这个信号检测得不够精确，无法得出一个明确的结论，但它可能表明暗物质或暗能量可能导致违反所谓的"宇称对称性"。

人们认为，支配宇宙的物理定律在镜子中翻转时不会改变。例如，无论是在原始系统中，还是在所有空间坐标都被翻转的镜像系统中，电磁系统的工作原理都是一样的。如果这种对称性被称为宇称，它可能是理解暗物质和暗能量难以捉摸的本质的关键，暗物质和暗能量分别占宇宙能量预算的25%和70%。虽然两者都是暗的，但这两个成分对宇宙的演化有相反的影响：暗物质吸引，暗能量使宇宙膨胀得更快。

(IPNS)，东京大学的卡夫里宇宙物理与数学研究所(KavliIPMU)的研究人员，以及马克斯·普朗克天体物理学研究所(MPA)报告了令人信服的新物理学提示-置信度为99.2%-违反了奇偶校验对称性。他们的发现发表在2020年11月23日的《物理评论快报》上。该论文被该杂志的编辑评为"重要，有趣且写得很好"的"编辑建议"。

在宇宙微波背景辐射中发现了违反奇偶对称性的暗示，这是宇宙大爆炸的残余光。"关键是宇宙微波背景的偏振光。光是一种正在传播的电磁波。当它由沿着首选方向振荡的波组成时，物理学家称它为"极化"。当光被散射时，偏振就会发生。例如，阳光由所有可能的振荡波组成。因此，它不是两极分化的。同时，彩虹光被偏振，因为阳光被大气中的水滴散射。同样地，宇宙微波背景的光在宇宙大爆炸后400000年被电子散射时，最初被偏振化。当这个光在宇宙中传播了138亿年后，

如果暗物质或暗能量以违反宇称对称性的方式与宇宙微波背景光相互作用，我们可以在极化数据中找到它的特征，"KEKIPNS的博士后研究员YutoMinami说。

为了测量旋转角度β，科学家需要对偏振敏感的探测器，比如欧洲航天局(ESA)普朗克卫星上的探测器。他们需要知道极化敏感传感器相对于天空是如何定位的。如果这些信息不准确，那么被测的极化表面似乎是人为旋转，从而产生误差信号。在过去，探测器本身引入的人造旋转不确定性限制了宇宙偏振角β的测量精度。

我们开发了一种新的方法，利用银河系尘埃中的偏振光来确定人工旋转，"米纳米说，"这样，我们的精确度是过去的两倍，我们最终可以测量β。"银河系中的尘埃传播距离远小于宇宙微波背景。这意味着尘埃发射不受暗物质或暗能量的影响，也就是说，宇宙微波背景中只有β，而人工旋转对两者都有影响。因此，两个光源之间测量的极化角的差异可以用来测量β。

研究小组使用这种新方法从普朗克卫星获得的极化数据中测量β。他们发现99.2%的置信水平违反了宇称对称性。要声称发现了一种新物理学，它需要更大的统计意义或99.99995%的置信度。"KavliIPMU的首席研究员、精神压力分析主管伊伊希罗·小松说："很明显，我们还没有找到新物理学的确凿证据；需要更高的统计意义来确认这一信号。"这种方法最终使我们能够使这种"不可能"的测量，这可能指向新的物理。

为了确认信号，这种新方法可应用于任何现有和未来测量宇宙微波背景极化的实验，如SimonsArray和LiteBIRD，其中涉及KEK和KavliIPMU。