Masa depan pengamatan CMB: Bagaimana pengetahuan kita tentang alam semesta awal akan berubah?

The Planck satelit telah disajikan dan ditunggu untuk waktu yang lama sebagai percobaan utama untuk mengukur fluktuasi suhu di latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) atas langit penuh.

Salah satu pertanyaan besar yang masih perlu dijawab dan yang Planck bisa bantu klarifikasi adalah tentang dinamika dan mekanisme penggerak di fase pertama alam semesta, khususnya pada periode yang disebut inflation.

Untungnya ada ruang untuk perbaikan pada skala kecil, yaitu potongan langit kecil yang diamati dengan resolusi sangat tinggi, dan yang lebih penting untuk eksperimen untuk mengukur polarisasi CMB. Saya tahu bahwa untuk tahun-tahun berikutnya sejumlah percobaan polarisasi, sebagian besar dari tanah dan balon, direncanakan (saya tidak yakin tentang satelit).

Pasti beberapa hasil ini akan mengesampingkan beberapa skenario inflasi yang mungkin, tetapi ke tingkat mana?

Akankah kita dapat mengatakan: "inflasi terjadi seperti ini"?

— Francesco Montesano
sumber

Saya tidak siap untuk menulis posting lengkap tentang topik ini saat ini, tetapi salah satu hal besar yang peneliti tertarik untuk mengukur adalah parameter yang sangat istimewa berlabel f_nl. Parameter ini berkaitan dengan apa yang dikenal sebagai non-Gaussianity primordial, yang pada dasarnya memperkenalkan gagasan bahwa spektrum daya alam semesta tidak bebas skala.

— astromax

kanan. Saya lupa tentang non gaussianity.

— Francesco Montesano

@astromax Saya akan tertarik dengan jawaban di sini juga, jika Anda menemukan waktu untuk itu.

— Dilaton

Terkait meta post: Berapa banyak astrofisika, kosmologi, dan astrofisika teoretis pada topik?

— dipanggil2voyage

Ini pertanyaan yang bagus. Saya tahu beberapa hal besar tentang inflasi yang orang ingin dapat lakukan dengan menggunakan latar belakang gelombang mikro kosmik.

Yang pertama adalah mengukur apa yang dikenal sebagai mode E- dan B-, yang merupakan komponen bebas-ikal dan bebas divergensi terhadap mode radiasi cmb:

E / Bmodes

Intinya, mengukur Gaussian B-mode skala besar dari gelombang gravitasi purba akan membantu membatasi skala energi inflasi. Mungkin juga dapat mengesampingkan model pemanasan ulang yang paling ekpyrotik dan curvaton murni / tidak homogen (sumber yang sama).

Hal lain yang orang lihat adalah ide non-Gaussianity primordial, yang merupakan koreksi urutan kedua terhadap fluktuasi Gaussian yang ada dalam cmb ( artikel ulasan ; hasil awal planck ). Mengukur parameter yang disebut (penyimpangan dari Gaussianity) telah menjadi bagian yang cukup penting dari studi saat ini dan masa depan dan juga akan membantu mengesampingkan berbagai model inflasi. Ini parameter didefinisikan sebagai berikut: $f_{nl}$ $f_{nl}$

Dalam hal ini koefisien multi-peran dari peta suhu CMB dapat ditulis sebagai mana adalah kontribusi Gaussian dan adalah kontribusi non-Gaussian. $a_{lm}$
${Sebuah}_{l m} = {Sebuah}_{l m}^{(G)} + f_{n l} {Sebuah}_{l m}^{(N G)}$ $a_{lm} = a_{lm}^{(G)} + f_{nl} a_{lm}^{(NG)}$ $a_{lm}^{(G)}$ $a_{lm}^{(NG)}$

— astromax
sumber