Tương lai của các quan sát CMB: Kiến thức của chúng ta về vũ trụ sơ khai sẽ thay đổi như thế nào?

Các vệ tinh Planck đã được trình bày và chờ đợi trong một thời gian dài như các thí nghiệm cuối cùng để đo lường biến động nhiệt độ trong bức xạ phông vi sóng vũ trụ (CMB) trên toàn bộ bầu trời.

Một trong những câu hỏi lớn vẫn cần câu trả lời và Planck có thể giúp làm rõ là về động lực học và cơ chế lái xe trong các giai đoạn đầu tiên của vũ trụ, đặc biệt là trong giai đoạn được gọi inflation.

Rất may có chỗ cho những cải tiến ở quy mô nhỏ, tức là những mảnh trời nhỏ được quan sát với độ phân giải cực cao và quan trọng hơn là các thí nghiệm để đo độ phân cực của CMB. Tôi biết rằng trong những năm tiếp theo, một số thí nghiệm phân cực, chủ yếu là từ mặt đất và bóng bay, đã được lên kế hoạch (tôi không chắc chắn về vệ tinh).

Để chắc chắn một số kết quả này sẽ loại trừ một số tình huống lạm phát có thể xảy ra, nhưng đến mức nào?

Liệu chúng ta có bao giờ có thể nói: "lạm phát đã xảy ra theo cách này" không?

Đâ là một câu hỏi tuyệt vời. Tôi biết một vài điều thực sự lớn về lạm phát mà mọi người muốn có thể giảm bớt bằng cách sử dụng nền vi sóng vũ trụ.

Đầu tiên là đo các chế độ được gọi là chế độ E và B, là các thành phần không có độ cong và không phân kỳ cho các chế độ của bức xạ cmb:

Về cơ bản, đo các chế độ B Gaussian quy mô lớn từ sóng hấp dẫn nguyên thủy sẽ giúp hạn chế quy mô năng lượng của lạm phát. Nó cũng có thể loại trừ hầu hết ekpyrotic / mô hình hâm nóng không đồng nhất và tinh khiết curvaton (cùng nguồn).

Một điều khác mà mọi người đang xem xét là ý tưởng về tính không phải Gaussianity nguyên thủy này, đó là sự điều chỉnh thứ hai đối với các dao động Gaussian có trong cmb ( bài viết đánh giá ; kết quả planck sớm ). Đo lường một tham số gọi là (độ lệch so với Gaussianity) là một phần khá quan trọng của các nghiên cứu hiện tại và tương lai và cũng sẽ giúp loại bỏ các mô hình lạm phát khác nhau. Đây tham số được định nghĩa như sau:$f_{nl}$$f_{nl}$

Trong trường hợp này, hệ số đa cực của bản đồ nhiệt độ CMB có thể được viết là trong đó là sự đóng góp của Gaussian và là sự đóng góp không phải của Gaussian. a l m = a ( G ) l m + f n l a ( N G ) l m a ( G ) l m a ( N G ) l $a_{lm}$

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