Futuro delle osservazioni della CMB: come cambierà la nostra conoscenza del primo universo?

Il satellite Planck è stato presentato e atteso a lungo come i migliori esperimenti per misurare le fluttuazioni di temperatura nel fondo cosmico a microonde (CMB) nel cielo pieno.

Una delle grandi domande che hanno ancora bisogno di risposta e che Planck potrebbe aiutare a chiarire riguarda le dinamiche e i meccanismi di guida nelle prime fasi dell'universo, in particolare nel periodo chiamato inflation.

Per fortuna c'è spazio per miglioramenti su piccola scala, cioè piccoli frammenti di cielo osservati con una risoluzione estremamente elevata e, cosa più importante, per esperimenti per misurare la polarizzazione del CMB. So che per i prossimi anni sono previsti numerosi esperimenti di polarizzazione, principalmente da terra e palloncini (non sono sicuro dei satelliti).

Sicuramente alcuni di questi risultati escluderanno alcuni dei possibili scenari inflazionistici, ma a quale livello?

Potremo mai dire: "l'inflazione è avvenuta in questo modo"?

— Francesco Montesano
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Non sono pronto a scrivere un post completo sull'argomento in questo momento, ma una delle grandi cose che i ricercatori sono interessati a misurare è un parametro molto speciale etichettato f_nl. Questo parametro ha a che fare con la cosiddetta non gaussianità primordiale, che introduce essenzialmente l'idea che lo spettro di potenza dell'universo non sia privo di scale.

— astromax,

giusto. Ho dimenticato la non gaussianità.

— Francesco Montesano,

@astromax Sarei interessato anche a una risposta qui, se trovi tempo per farlo.

— Dilaton,

Meta post correlato: quanto riguarda l'astrofisica, la cosmologia e l'astrofisica teorica sull'argomento?

— chiamato2voyage

Questa è un'ottima domanda Conosco un paio di cose davvero importanti sull'inflazione che le persone vogliono essere in grado di inchiodare usando lo sfondo cosmico a microonde.

Il primo sta misurando quelli che sono noti come modi E e B, che sono i componenti senza arricciatura e senza divergenza rispetto ai modi di radiazione cmb:

E / Bmodes

In sostanza, misurare le modalità B gaussiane su larga scala dalle onde gravitazionali primordiali aiuterà a limitare la scala energetica dell'inflazione. Potrebbe anche essere in grado di escludere la maggior parte dei modelli ekpyrotic e pure curvaton / inhomogeneous reheating (stessa fonte).

L'altra cosa che la gente sta osservando è questa idea della non gaussianità primordiale, che sono correzioni del secondo ordine alle fluttuazioni gaussiane presenti nel cmb ( articolo di revisione ; primi risultati di Planck ). La misurazione di un parametro chiamato (deviazione dalla gaussianità) è stata una parte abbastanza cruciale degli studi attuali e futuri e aiuterà anche a escludere vari modelli inflazionistici. Questo parametro è definito come segue: $f_{nl}$ $f_{nl}$

In questo caso i coefficienti multipli della mappa della temperatura CMB possono essere scritti come dove è il contributo gaussiano e è il contributo non gaussiano. $a_{lm}$
$a_{l m} = a_{l m}^{(G)} + f_{n l} a_{l m}^{(N G)}$ $a_{lm} = a_{lm}^{(G)} + f_{nl} a_{lm}^{(NG)}$ $a_{lm}^{(G)}$ $a_{lm}^{(NG)}$

— astromax
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