ハーバード・スミソニアン天体物理学センター：インフレーションの決定的証拠は銀河系内の塵だった

2014年3月17日、BICEP2共同研究チーム——ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのジョン・コバックが率いる南極の望遠鏡——は、ハーバードでの記者会見において、宇宙マイクロ波背景放射にBモード偏光を発見したと発表した。それは、宇宙の最初の一瞬からの重力波によって最古の光に刻まれたねじれである。その信号は「多くの科学者があえて期待していたよりもかなり強く」、7シグマであった。インフレーションの決定的証拠が、ついに見つかったのだ。

反応は戴冠式のようだった。インフレーション理論の先駆者アラン・グースは「完全に驚嘆した」と述べ、ライバルのプランク衛星の研究者は「これが確認されれば、それは巨大だ」と語り、BBCの報道は「結果が確認されることを前提とすれば、ノーベル賞は確実と思われる」と記した。チームは汚染の検査に3年を費やしたと述べた——あらゆる宇宙論者が知っていた唯一の問題児、すなわち我々の銀河系内の塵を含めて。

疑念は数か月のうちに訪れた。BICEP2の望遠鏡は空を一つの周波数で見ており、塵はそれが見ることのできない周波数で輝く。6月、チームはその信頼度を引き下げ、査読済み論文には塵に関する付録が添えられた。9月には、プランクの全天マップが、塵だけでBICEP2の信号と同じ強さの信号を生み出すことを示した。2015年1月30日、BICEP2/Keck/プランクの合同論文はその点を認めた。信号は塵と区別できず、原始重力波の最良の推定値はゼロと整合していた。Natureの見出しは「重力波の発見は今や公式に死んだ」であった。

共同研究チームが支払った代償は、あり得たよりも小さかった。それはライバルと共に反証論文を共著し、データを取り続けた——その後のあらゆる上限（2015年のr < 0.12、2021年のr < 0.036）は何も見つけておらず、信号は依然として検出されていない。死んだのは発表そのものであった。記者会見、ノーベル賞の話題、そして前景に基づいて築かれた10か月の見出しである。共同研究チームの一員であったブライアン・キーティングは、この一件全体を『Losing the Nobel Prize』と題する著書に書き記した。

信号は塵であった。BICEP2は一つの周波数しか見ておらず、プランクのマップはそれが銀河系内の塵と区別できないことを示し、原始重力波の推定値はゼロであった。

査読前に記者会見で発表された。7シグマ、ノーベル賞の枠組み、「決定的証拠」——その主張はまず報道イベントであり、論文は二の次であったため、訂正は見出しと戦わねばならなかった。

一つの機器、一つの周波数。BICEP2は差し引く必要のある塵を見ることができず、3年にわたる検査は要点を外した——測定できない前景と区別できない信号であった。

見出しが流れる間も、留保は記録に残っていた。受理された論文には塵に関する付録が添えられ、デイビッド・スペルゲルは合同論文より数か月前の6月に塵を主張していた。

並外れた主張にはライバルのデータが必要である。解決が訪れたのは、記者会見から10か月後にプランクの全天塵マップと合同解析が到着したときだけだった。

7シグマは、見ることのできないものによってのみ価値が決まる。BICEP2は汚染を3年検査して塵を見逃した——それを見ることのできた唯一の機器は、持っていなかったものであった。

共同研究チームは正しいことを二度行うことで立ち直った。ライバルと共に反証論文を共著し、機器は動き続けた。その後のあらゆる上限——2015年のr < 0.12、2018年のr < 0.07、2021年のr < 0.036——は信号の痕跡を何も見つけておらず、原始重力波は依然として検出されていない。この一件は宇宙論に塵に関する冗談を残し、また一冊の本を生んだ。共同研究チームの一員が、その急ぎが何を犠牲にしたか——信頼性、そして決して実現しなかったノーベル賞——について書いたブライアン・キーティングの『Losing the Nobel Prize』（2018年）である。