Werkende observatoria over de hele wereld richten zich op gebieden van de hemel die worden gekenmerkt door lage galactische stralingsverontreiniging, op zoek naar afdrukken van kosmologische zwaartekrachtgolven (CGW's) die zijn ontstaan tijdens inflatie - mysterieuze fase van quasi-exponentiële expansie van de ruimte in het vroege universum. Een nieuw onderzoek door de door SISSA geleide POLARBEAR-samenwerking levert een nieuw correctiealgoritme op waarmee onderzoekers de hoeveelheid betrouwbare gegevens die bij dergelijke observatoria worden verkregen bijna kunnen verdubbelen, waardoor toegang wordt verkregen tot het onbekende gebied van het signaal dat door de CGV vóór de oerknal werd geproduceerd. .
“Volgens de huidige inzichten was het heelal onmiddellijk na de oerknal heel klein, compact en heet. In 10-35 seconden breidde het zich uit met een factor 1030”, legt Carlo Bacigalupi uit, coördinator van de Astrophysics and Cosmology Group bij SISSA. “Dit proces, bekend als inflatie, gaf aanleiding tot kosmologische zwaartekrachtsgolven, die kunnen worden gedetecteerd aan de hand van de polarisatie van de kosmische microgolfachtergrond die overblijft na de oerknal. Het POLARBEAR-experiment zoekt naar dergelijke signalen met de Juan Tran-telescoop in de Atacama-woestijn in het noorden van Chili in de Antofagasta-regio.
De analyse van de gegevens verkregen door het POLARBEAR-observatorium is een complex proces waarbij de betrouwbaarheid van de metingen een sleutelfactor is.
De afgelopen twee jaar hebben Anto Lonappan, een afgestudeerde SISSA-student, en Satoru Takakura van de Universiteit van Boulder, Colorado, de kwaliteit van de uitgebreide dataset van de POLARBEAR-samenwerking gekarakteriseerd, waarbij alle bekende instrumentele en fysieke onzekerheden en systematiek zijn gevolgd. "We hebben een algoritme geïmplementeerd dat de nauwkeurigheid van metingen op de 'grote plek' bepaalt - een gebied van ongeveer 670 vierkante graden op het zuidelijk halfrond, waar onze sonde gegevens detecteert die consistent zijn met gegevens van andere sondes die dezelfde locatie observeren, zoals aangezien de BICEP2/Keck Array zich op de Zuidpool bevindt”, leggen ze uit.
Vanuit experimenteel oogpunt zijn er grote ontwikkelingen op komst. Een systeem van drie verbeterde POLARBEAR-telescopen, bekend als de Simons Array, wordt voorbereid. Het Simons Observatorium, een nieuw systeem van telescopen met een kleine en grote opening, zal in 2023 in de buurt van Atacama in gebruik worden genomen. Later dit decennium zal de LiteBIRD-satelliet vliegen, en een uitgebreid netwerk van observatoria op de grond in de Atacama-woestijn en de Zuidpool, bekend als "Stage IV", zal deze waarnemingen aanvullen.
"Al deze inspanningen zullen leiden tot de uiteindelijke meting van de CGV, waarbij tegelijkertijd de belangrijkste informatie over de kosmologische componenten van donkere energie en materie wordt onthuld", concludeert Bacigalupi. "Dankzij de hoofdmissie van SISSA als graduate school die studenten voorbereidt op het werken als jonge onderzoekers, levert en zal ons instituut een belangrijke bijdrage leveren aan het oplossen van de belangrijkste moderne taken van de natuurkunde, zoals de huidige die gericht is op het bestuderen van zwaartekrachtgolven en kleine fractie van een seconde na de oerknal".
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook:
- De mensheid heeft grote plannen om mineralen in de ruimte te ontginnen, maar er zijn veel "maars"
- De Large Hadron Collider hielp bij het vinden van een nieuwe manier om quarkmassa te meten