Delujoči observatoriji po vsem svetu ciljajo na področja neba, za katere je značilna nizka kontaminacija galaktičnega sevanja, da bi našli odtise kozmoloških gravitacijskih valov (CGW), ki nastanejo med inflacija - skrivnostna faza kvazieksponentnega širjenja vesolja v zgodnjem vesolju. Nova študija kolaboracije POLARBEAR, ki jo vodi SISSA, zagotavlja nov korekcijski algoritem, ki raziskovalcem omogoča, da skoraj podvojijo količino zanesljivih podatkov, pridobljenih na takšnih observatorijih, in tako odprejo dostop do neznanega ozemlja signala, ki ga je ustvaril CGV pred velikim pokom. .
»V skladu s sedanjim razumevanjem je bilo vesolje takoj po velikem poku zelo majhno, gosto in vroče. V 10-35 sekundah se je razširil za faktor 1030," pojasnjuje Carlo Bacigalupi, koordinator skupine za astrofiziko in kozmologijo pri SISSA. »Ta proces, znan kot inflacija, je proizvedel kozmološke gravitacijske valove, ki jih je mogoče zaznati iz polarizacije kozmičnega mikrovalovnega ozadja, ki je ostalo od velikega poka. Eksperiment POLARBEAR išče takšne signale s teleskopom Juan Tran v puščavi Atacama v severnem Čilu v regiji Antofagasta."
Analiza podatkov, pridobljenih z observatorijem POLARBEAR, je kompleksen proces, pri katerem je zanesljivost meritev ključni dejavnik.
V zadnjih dveh letih sta Anto Lonappan, podiplomski študent SISSA, in Satoru Takakura z Univerze v Boulderju v Koloradu označila kakovost razširjenega nabora podatkov sodelovanja POLARBEAR, pri čemer sta sledila vsem znanim instrumentalnim in fizikalnim negotovostim ter sistematiki. »Implementirali smo algoritem, ki določa natančnost meritev na 'veliki točki' – območju, ki obsega približno 670 kvadratnih stopinj na južni polobli, kjer naša sonda zazna podatke, ki so skladni s podatki drugih sond, ki opazujejo isto lokacijo, npr. ker se niz BICEP2/Keck nahaja na južnem polu,« pojasnjujejo.
Velik razvoj z eksperimentalnega vidika je na poti. V pripravi je sistem treh nadgrajenih teleskopov POLARBEAR, znan kot Simons Array. Simonsov observatorij, nov sistem teleskopov z majhno in veliko zaslonko, bo leta 2023 začel delovati v bližini Atacame. Kasneje v tem desetletju bo poletel satelit LiteBIRD, ta opazovanja pa bo dopolnila razširjena mreža zemeljskih observatorijev v puščavi Atacama in na južnem tečaju, znana kot "stopnja IV".
"Vsa ta prizadevanja bodo vodila do končne meritve CGV, ki bo hkrati razkrila najpomembnejše informacije o kozmoloških komponentah temne energije in materije," zaključuje Bacigalupi. »Zahvaljujoč glavnemu poslanstvu SISSA kot podiplomske šole, ki pripravlja študente za delo mladih raziskovalcev, naš inštitut daje in bo pomembno prispeval k reševanju glavnih sodobnih nalog fizike, kot je trenutna, namenjena preučevanju gravitacijskih valov in majhen delček sekunde po velikem poku".
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Preberite tudi:
- Človeštvo ima velike načrte za izkopavanje mineralov v vesolju, a veliko "ampak"
- Veliki hadronski trkalnik je pomagal najti nov način za merjenje mase kvarkov