Τα λειτουργικά παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο στοχεύουν περιοχές του ουρανού που χαρακτηρίζονται από χαμηλή μόλυνση από γαλαξιακή ακτινοβολία αναζητώντας αποτυπώματα κοσμολογικών βαρυτικών κυμάτων (CGWs) που γεννήθηκαν κατά τη διάρκεια πληθωρισμός - μυστηριώδης φάση οιονεί εκθετικής διαστολής του διαστήματος στο πρώιμο σύμπαν. Μια νέα μελέτη από τη συνεργασία POLARBEAR υπό την ηγεσία της SISSA παρέχει έναν νέο αλγόριθμο διόρθωσης που επιτρέπει στους ερευνητές να διπλασιάσουν σχεδόν τον όγκο των αξιόπιστων δεδομένων που λαμβάνονται σε τέτοια παρατηρητήρια, ανοίγοντας έτσι την πρόσβαση στην αχαρτογράφητη περιοχή του σήματος που παράγεται από το CGV πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη. .
«Σύμφωνα με την τρέχουσα κατανόηση, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν ήταν πολύ μικρό, πυκνό και ζεστό. Σε 10-35 δευτερόλεπτα, επεκτάθηκε κατά 1030», εξηγεί ο Carlo Bacigalupi, συντονιστής της Ομάδας Αστροφυσικής και Κοσμολογίας στο SISSA. «Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως πληθωρισμός, οδήγησε σε κοσμολογικά βαρυτικά κύματα, τα οποία μπορούν να ανιχνευθούν από την πόλωση του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου που έμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη. Το πείραμα POLARBEAR αναζητά τέτοια σήματα με το τηλεσκόπιο Juan Tran στην έρημο Atacama στη βόρεια Χιλή στην περιοχή Antofagasta».
Η ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται από το παρατηρητήριο POLARBEAR είναι μια σύνθετη διαδικασία στην οποία η αξιοπιστία των μετρήσεων είναι βασικός παράγοντας.
Τα τελευταία δύο χρόνια, ο Anto Lonappan, μεταπτυχιακός φοιτητής SISSA, και ο Satoru Takakura του Πανεπιστημίου του Boulder, στο Κολοράντο, χαρακτήρισαν την ποιότητα του εκτεταμένου συνόλου δεδομένων της συνεργασίας POLARBEAR, παρακολουθώντας όλες τις γνωστές οργανικές και φυσικές αβεβαιότητες και συστηματικές. «Έχουμε εφαρμόσει έναν αλγόριθμο που καθορίζει την ακρίβεια των μετρήσεων στο «σπουδαίο σημείο» - μια περιοχή που εκτείνεται περίπου 670 τετραγωνικές μοίρες στο νότιο ημισφαίριο, όπου ο ανιχνευτής μας ανιχνεύει δεδομένα που είναι σύμφωνα με δεδομένα από άλλους ανιχνευτές που παρατηρούν την ίδια τοποθεσία, όπως π. καθώς το BICEP2/Keck Array βρίσκεται στο Νότιο Πόλο», εξηγούν.
Μεγάλες εξελίξεις από πειραματικής πλευράς είναι καθ' οδόν. Ένα σύστημα τριών αναβαθμισμένων τηλεσκοπίων POLARBEAR, γνωστό ως Simons Array, ετοιμάζεται. Το Παρατηρητήριο Simons, ένα νέο σύστημα τηλεσκοπίων μικρού και μεγάλου διαφράγματος, θα αρχίσει να λειτουργεί κοντά στην Ατακάμα το 2023. Αργότερα αυτή τη δεκαετία, ο δορυφόρος LiteBIRD θα πετάξει και ένα διευρυμένο δίκτυο επίγειων παρατηρητηρίων που βρίσκονται στην έρημο Ατακάμα και στον Νότιο Πόλο, γνωστό ως «Στάδιο IV», θα συμπληρώσει αυτές τις παρατηρήσεις.
«Όλες αυτές οι προσπάθειες θα οδηγήσουν στην τελική μέτρηση του CGV, αποκαλύπτοντας ταυτόχρονα τις πιο σημαντικές πληροφορίες για τα κοσμολογικά συστατικά της σκοτεινής ενέργειας και της ύλης», καταλήγει ο Bacigalupi. «Χάρη στην κύρια αποστολή του SISSA ως μεταπτυχιακού σχολείου που προετοιμάζει τους φοιτητές να εργαστούν ως νέοι ερευνητές, το ινστιτούτο μας συμβάλλει και θα συμβάλει σημαντικά στην επίλυση των κύριων σύγχρονων εργασιών της φυσικής, όπως η τρέχουσα που στοχεύει στη μελέτη των βαρυτικών κυμάτων μικροσκοπικό κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη».
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης:
- Η ανθρωπότητα έχει μεγάλα σχέδια για την εξόρυξη ορυκτών στο διάστημα, αλλά υπάρχουν πολλά "αλλά"
- Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων βοήθησε να βρεθεί ένας νέος τρόπος μέτρησης της μάζας κουάρκ