意大利天体物理学家在阿蒙森-斯科特站探索宇宙微波背景辐射

意大利天体物理学家索菲亚·法蒂戈尼（Sofia Fatigoni）正在南极洲的阿蒙森-斯科特站执行一项至关重要的研究任务，其核心是宇宙微波背景辐射（CMB）。该研究站坐落于地球的地理南极点，在风寒效应下，气温常年徘徊在零下50摄氏度左右。这座科考基地海拔高达2835米，矗立在南极冰盖之上，其命名是为了纪念两位于1911年和1912年先后抵达南极点的探险家。

这里的极端环境——严寒与偏远——为天体物理观测提供了得天独厚的条件。空气污染极少，湿度几乎为零，这为精确测量创造了理想的“净室”环境。法蒂戈尼博士的工作重心聚焦于BICEP Array望远镜项目。该项目的终极目标是捕捉并识别CMB中记录的原始引力波的痕迹。根据现有的宇宙学模型推测，这些引力波是在宇宙大爆炸后最初的瞬间，即“暴胀”时期产生的。

成功探测到CMB的B模式偏振信号，将为暴胀理论提供直接的实验性佐证。我们所熟知的宇宙微波背景辐射，本质上是宇宙“最后散射”时刻遗留下来的余热，这一时刻大约发生在宇宙诞生后的38万年。该辐射的光谱特征与一个温度为2.725开尔文的理想黑体辐射谱高度吻合。

BICEP Array项目并非孤立存在，它是对一系列既往实验的继承与发展，其中包括BICEP1（2006年至2008年）和BICEP2（2010年至2012年）。当前的BICEP Array阵列由四台低温望远镜构成，其中第一台已于2019年启动数据采集，第二台则在2022年加入。这些精密仪器旨在以前所未有的精度测量CMB的偏振，以期将原始引力波信号与干扰源（如星际尘埃）有效区分开来。值得一提的是，BICEP2在2014年的数据分析中曾受到银河系尘埃的干扰。

该研究站由美国国家科学基金会（NSF）通过美国南极计划（USAP）进行管理。站内环境的独特性令人联想到火星表面：极昼与长达六个月的极夜交替出现。夏季基地可容纳多达150名科研人员，而冬季则仅有约50人留守，他们从二月中旬起便处于与世隔绝的状态，直到十月底。由于南极冰盖每年以约10米的速度漂移，地理南极点的标记物需要每年重新定位。正是这些独特的自然条件，使得该地点成为包括IceCube中微子天文台在内的尖端天体物理研究不可或缺的宝地。

索菲亚·法蒂戈尼及其团队所从事的研究具有划时代的意义，因为它试图揭示宇宙诞生之初的最早瞬间。如果能够成功捕获到由引力波引起的B模式信号，那么暴胀模型将不再仅仅是理论推测，而是能够被经验证据所支撑的坚实科学事实，这将为现代宇宙学开启一个崭新的纪元。