Operative observatorier rundt om i verden retter sig mod områder af himlen præget af lav galaktisk strålingskontamination i jagten på aftryk af kosmologiske gravitationsbølger (CGW'er) født i løbet af inflation - mystisk fase af kvasi-eksponentiel udvidelse af rummet i det tidlige univers. En ny undersøgelse fra det SISSA-ledede POLARBEAR-samarbejde giver en ny korrektionsalgoritme, der gør det muligt for forskere at næsten fordoble mængden af pålidelige data opnået ved sådanne observatorier og derved åbne adgang til det ukendte territorium af signalet produceret af CGV før Big Bang .
»Ifølge nuværende forståelse var universet umiddelbart efter Big Bang meget lille, tæt og varmt. På 10-35 sekunder udvidede den sig med en faktor på 1030," forklarer Carlo Bacigalupi, koordinator for Astrophysics and Cosmology Group hos SISSA. "Denne proces, kendt som inflation, gav anledning til kosmologiske gravitationsbølger, som kan detekteres fra polariseringen af den kosmiske mikrobølgebaggrund, der er tilbage fra Big Bang. POLARBEAR-eksperimentet leder efter sådanne signaler med Juan Tran-teleskopet i Atacama-ørkenen i det nordlige Chile i Antofagasta-regionen."
Analysen af data opnået af POLARBEAR-observatoriet er en kompleks proces, hvor pålideligheden af målingerne er en nøglefaktor.
I løbet af de sidste to år har Anto Lonappan, en SISSA-kandidatstuderende, og Satoru Takakura fra University of Boulder, Colorado, karakteriseret kvaliteten af POLARBEAR-samarbejdets udvidede datasæt, der sporer alle kendte instrumentelle og fysiske usikkerheder og systematik. "Vi har implementeret en algoritme, der bestemmer nøjagtigheden af målingerne i 'det store sted' - et område, der spænder over cirka 670 kvadratgrader på den sydlige halvkugle, hvor vores sonde detekterer data, der stemmer overens med data fra andre sonder, der observerer det samme sted, som f.eks. da BICEP2/Keck Array er placeret på Sydpolen," forklarer de.
Store udviklinger set fra et eksperimentelt synspunkt er på vej. Et system med tre opgraderede POLARBEAR-teleskoper, kendt som Simons Array, er ved at blive klargjort. Simons Observatory, et nyt system af teleskoper med lille og stor åbning, vil begynde at fungere i nærheden i Atacama i 2023. Senere i dette årti vil LiteBIRD-satellitten flyve, og et udvidet netværk af jordbaserede observatorier placeret i Atacama-ørkenen og Sydpolen, kendt som "Stage IV", vil supplere disse observationer.
"Alle disse bestræbelser vil føre til den endelige måling af CGV, og samtidig afsløre den vigtigste information om de kosmologiske komponenter af mørk energi og stof," slutter Bacigalupi. "Takket være hovedmissionen for SISSA som en ph.d.-skole, der forbereder eleverne til at arbejde som unge forskere, yder og vil vores institut yde et væsentligt bidrag til at løse fysikkens vigtigste moderne opgaver, såsom den nuværende, der sigter mod at studere gravitationsbølger. lille brøkdel af et sekund efter Big Bang".
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også:
- Menneskeheden har store planer om at udvinde mineraler i rummet, men der er mange "men"
- Large Hadron Collider hjalp med at finde en ny måde at måle kvarkmasse på