Operativa observatorier runt om i världen riktar sig mot regioner på himlen som kännetecknas av låg galaktisk strålning förorening i jakt på avtryck av kosmologiska gravitationsvågor (CGW) födda under inflation - mystisk fas av kvasi-exponentiell expansion av rymden i det tidiga universum. En ny studie av det SISSA-ledda POLARBEAR-samarbetet tillhandahåller en ny korrigeringsalgoritm som gör det möjligt för forskare att nästan fördubbla mängden tillförlitlig data som erhållits vid sådana observatorier, och därigenom öppnar åtkomst till det okända territoriet för signalen som producerades av CGV före Big Bang .
"Enligt nuvarande förståelse var universum omedelbart efter Big Bang mycket litet, tätt och varmt. På 10-35 sekunder expanderade den med en faktor på 1030", förklarar Carlo Bacigalupi, koordinator för Astrophysics and Cosmology Group vid SISSA. "Denna process, känd som inflation, gav upphov till kosmologiska gravitationsvågor, som kan detekteras från polariseringen av den kosmiska mikrovågsbakgrunden som blivit över från Big Bang. POLARBEAR-experimentet letar efter sådana signaler med Juan Tran-teleskopet i Atacamaöknen i norra Chile i Antofagasta-regionen."
Analysen av data som erhållits av POLARBEAR-observatoriet är en komplex process där mätningarnas tillförlitlighet är en nyckelfaktor.
Under de senaste två åren har Anto Lonappan, en SISSA-student, och Satoru Takakura från University of Boulder, Colorado, karakteriserat kvaliteten på POLARBEAR-samarbetets utökade datauppsättning, och spårar alla kända instrumentella och fysiska osäkerheter och systematik. "Vi har implementerat en algoritm som bestämmer noggrannheten av mätningar i den "stora fläcken" - ett område som spänner över cirka 670 kvadratgrader på södra halvklotet, där vår sond upptäcker data som överensstämmer med data från andra sonder som observerar samma plats, t.ex. eftersom BICEP2/Keck Array är belägen på sydpolen", förklarar de.
Stora utvecklingar ur experimentell synvinkel är på väg. Ett system med tre uppgraderade POLARBEAR-teleskop, känt som Simons Array, förbereds. Simons Observatory, ett nytt system av teleskop med liten och stor öppning, kommer att börja fungera i närheten i Atacama 2023. Senare detta decennium kommer LiteBIRD-satelliten att flyga, och ett utökat nätverk av markbaserade observatorier i Atacamaöknen och Sydpolen, känd som "Stage IV", kommer att komplettera dessa observationer.
"Alla dessa ansträngningar kommer att leda till den slutliga mätningen av CGV, som samtidigt avslöjar den viktigaste informationen om de kosmologiska komponenterna av mörk energi och materia," avslutar Bacigalupi. "Tack vare huvuduppdraget för SISSA som en forskarskola som förbereder studenter att arbeta som unga forskare, gör och kommer vårt institut att göra ett betydande bidrag till att lösa fysikens viktigaste moderna uppgifter, som den nuvarande som syftar till att studera gravitationsvågor. liten bråkdel av en sekund efter Big Bang".
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också:
- Mänskligheten har stora planer på att bryta mineraler i rymden, men det finns många "men"
- Large Hadron Collider hjälpte till att hitta ett nytt sätt att mäta kvarkmassa