Var det beviset från universums födelseögonblick som amerikanska forskare såg i fjol – eller bara störningar från dammkorn i rymden? Turerna kring fjolårets största forskningssensation har varit en bergochdalbana.

På måndag skulle resultaten som går till botten med tvisten publiceras. Men trycket blev för stort. Under fredagen läckte de ut.

Var allt en blunder? Det kortfattade svaret är: Kanske. Men bara kanske.

Nobelprissensation

Låt oss ta det från början. Det var den 17 mars i fjol som amerikanska forskare sa sig ha upptäckt spår efter gravitationsvågor från universums födelse, med hjälp av radioteleskopet BICEP2 på Sydpolen.

Nyheten var en sensation. Upptäckten innebar det slutgiltiga beviset för den så kallade inflationsteorin – förklaringen till startögonblicket för hela universum, själva smällen i Big Bang-teorin.

BICEP2-teamet tycktes också ha snuvat en rad andra forskargrupper på mållinjen, däribland det påkostade europeiska rymdteleskopet Planck. Det handlade om nobelpris – både till upptäckarna och de forskare som lanserade inflationsteorin för 35 år sen.

Enligt inflationsteorin blåstes hela universum under de första bråkdelarna av en sekund upp från mindre än en atoms storlek. Mycket tyder på att den häpnadsväckande teorin kan stämma. Men den är kontroversiell. Det avgörande beviset vore upptäckten av gravitationsvågor.

Vågorna från begynnelsen

Gravitationsvågor är en slags förvrängningar av rymden som förutsades av Einstein. Ingen har hittills sett några gravitationsvågor. De är för det mesta ytterst små. Men om inflationen inträffade så borde enorma gravitationsvågor ha skapats.

Flera konkurrerande forskargrupper har varit på jakt efter de här vågorna från begynnelsen. Med hjälp av radioteleskop studeras ljusrester från universums barndom – en svag värmestrålning kallad den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Det är det mest avlägsna ljus som finns. Det sändes ut för 13,4 miljarder år sen, när universum var 380.000 år gammalt och för första gången svalnat så pass att det blev genomskinligt.

Om inflationen inträffade så borde gravitationsvågorna från begynnelsen förvränga det här ljuset något. Och det var just de här små förvrängningarna som de amerikanska forskarna påstod sig ha upptäckt i våras.

Men konkurrenterna insåg snabbt att BICEP2-teamet kunde ha gjort ett stort misstag. Det finns nämligen andra ljuskällor i rymden som också ger ifrån sig mikrovågor, liknande dom från ursmällen. Framför allt stoft i vår egen galax Vintergatan.

Missbedömde dammkorn

BICEP2-teamet trodde sig ha löst problemet med stoft genom att rikta sitt teleskop mot ett område på himlen så långt från Vintergatan som möjligt. De försökte också använda sig av preliminära mätningar av hur mycket stoft som fanns i området, gjorda av huvudkonkurrenten Planck.

– Vi använde oss av de bästa modeller för stoftet som fanns tillgängliga. Vi hade arbetat i sju år med mätningarna och analysen och det var hög tid för oss att presentera resultaten, menar BICEP2-teamets forskningsledare John Kovac.

Men någonstans gick det snett. Planck-mätningarna plockades från en powerpointföreläsning – och användes felaktigt. När huvudkonkurrenten senare publicerade sina stoftdata på riktigt så visade sig störningarna vara betydligt större än BICEP2-teamet trott. Så stora att hela den sensationella upptäckten skulle kunna vara dammkorn i vår egen galax.

– De hade uppenbarligen mätt något, frågan var vad. Det såg ut som gravitationsvågor. Men vi visste att en hel del måste vara stoft. Frågan var hur mycket, berättar Plancks forskningsledare Francois Bouchet.

Enda sättet att ta reda på sanningen var om de två konkurrerande teamen inledde ett samarbete, och analyserade sina data gemensamt. Det är den här analysen som pågått i över ett halvår – och följts av en hel forskarvärld. Det var meningen att den skulle offentliggöras på måndag. Men resultaten läckte alltså ut redan under fredagen.

Minst hälften var damm

– Analysen visar att upptäckten inte håller när föroreningarna från stoft sorteras bort. Så tyvärr har vi inte kunnat bekräfta någon signal från inflationen, säger Planck-teamets Jean-Loup Puget.

– Samtidigt visar resultaten att det alltjämt finns en chans att en del faktiskt är gravitationsvågor. För att avgöra det behöver vi mer data, säger BICEP2-teamets John Kovac.

Enligt resultaten var minst hälften av de spår av gravitationsvågor som BICEP2-teamet såg stoft. En del kan fortfarande vara gravitationsvågor. Isåfall är de mindre i storlek än de man trodde sig ha upptäckt. Men det kan också vara så att det inte finns några gravitationsvågor alls. Osäkerheten i mätningarna är för stor för att kunna säga något bestämt.

– Det första man kan konstatera är att upptäckten i fjol var felaktig. Finns gravitationsvågorna så måste de vara klart mindre än upptäckarna hävdade. Man kan säga att det här rensar luften. Nu är det fritt fram för alla att fortsätta jakten, kommenterar Paul Steinhardt, kosmologiprofessor vid Princeton.

Jakten fortsätter

Resultatet innebär att de mest våldsamma varianter av inflation, som ger störst gravitationsvågor, nu kan avföras. Men eftersom det finns en mängd varianter av inflation som sker något långsammare, och ger mindre gravitationsvågor, så är teorin alltjämt huvudkandidat för att förklara universums födelseögonblick.

– Några varianter av inflation kan avföras. Men en lång rad modeller kvarstår, berättar kosmologiprofessorn Andrei Linde, en av inflationsteorins uppfinnare.

Jakten fortsätter med andra ord. Forskarna får tålmodigt vänta på det slutliga svaret om gravitationsvågorna och universums födelseögonblick.

– Så är det med forskning. Du kan inte beordra fram en upptäckt. Men nu har vi fått vittring. Jakten är långtifrån över, konstaterar Plancks forskningsledare Francois Bouchet.

Under året hoppas Planck-forskarna presentera sina egna resultat. Och BICEP2-teamet har redan skakat av sig fadäsen. Nu analyserar de nya mätningar. Och på Sydpolen har de under vintern installerat ett nytt, större och mer avancerat teleskop – BICEP3.

– Vi kommer att kunna förbättra våra mätningar rejält. Finns gravitationsvågorna där och inte är alltför små så kommer vi att upptäcka dom. Redan om några månader hoppas vi kunna presentera våra första nya resultat. Så vårt budskap är: Stay tuned, avslutar John Kovac med tillförsikt.

Vetenskapens värld SVT2 den 2 februari 20:00 – Se reportaget om jakten på gravitationsvågorna från universums födelse.