Przyszłość obserwacji CMB: Jak zmieni się nasza wiedza na temat wczesnego wszechświata?

Planck satelita został przedstawiony i oczekiwany od dłuższego czasu jako ostateczny eksperymentów do pomiaru zmian temperatury w kosmicznym mikrofalowym tła (CMB) na całej przestrzeni powietrznej.

Jedno z wielkich pytań, które wciąż wymaga odpowiedzi i które Planck może pomóc wyjaśnić, dotyczy dynamiki i mechanizmów napędowych w pierwszych fazach wszechświata, w szczególności w okresie, o którym mowa inflation.

Na szczęście jest miejsce na ulepszenia w małych skalach, tj. Małe fragmenty nieba obserwowane z bardzo wysoką rozdzielczością, a co ważniejsze dla eksperymentów zmierzających polaryzację CMB. Wiem, że na następne lata planowanych jest szereg eksperymentów polaryzacyjnych, głównie z ziemi i balonów (nie jestem pewien co do satelitów).

Na pewno niektóre z tych wyników wykluczą niektóre możliwe scenariusze inflacyjne, ale do jakiego poziomu?

Czy kiedykolwiek będziemy w stanie powiedzieć: „inflacja wydarzyła się w ten sposób”?

To świetne pytanie. Wiem o kilku naprawdę ważnych rzeczach dotyczących inflacji, które ludzie chcą mieć na uwadze, używając kosmicznego tła mikrofalowego.

Pierwszym z nich jest pomiar tak zwanych trybów E i B, które są składnikami bez zwijania i rozbieżności do modów promieniowania cmb:

Zasadniczo pomiar Gaussowskich modów B na dużą skalę z pierwotnych fal grawitacyjnych pomoże ograniczyć skalę energetyczną inflacji. Może być również w stanie wykluczyć większość ekpyrotycznych i czystych krzywizn / niejednorodnych modeli podgrzewania (to samo źródło).

Inną rzeczą, na którą patrzą ludzie, jest idea pierwotnego niegaussowskiego, które są korektami drugiego rzędu fluktuacji Gaussa obecnych w cmb ( artykuł przeglądowy ; wczesne wyniki Plancka ). Mierzenie parametru o nazwie (odchylenie od gaussowskości) było dość istotną częścią obecnych i przyszłych badań, a także pomoże wykluczyć różne modele inflacyjne. Ten parametr jest zdefiniowany w następujący sposób:$f_{nl}$$f_{nl}$

W takim przypadku współczynniki wielobiegunowe mapy temperatury CMB można zapisać jako gdzie to wkład Gaussa, a to wkład niegaussowski.$a_{lm}$

$$a_{lm} = a_{lm}^{(G)} + f_{nl} a_{lm}^{(NG)}$$ $a_{lm}^{(G)}$$a_{lm}^{(NG)}$