Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Ograniczenia fizyki fundamentalnej wynikające z bieżących obserwacji

Zwiększenie dokładności pomiarów mikrofalowego promieniowania tła otwarło nowe możliwości w zakresie testowania rozwinięć przyjętego modelu formowania się struktur wczesnego Wszechświata. Do najbardziej znaczących w fizyce cząstek elementarnych rozwinięć należą te dotyczące ciemnej energii i ciemnej materii.
Ograniczenia fizyki fundamentalnej wynikające z bieżących obserwacji
Szczególnie istotne są pomiary anizotropii mikrofalowego promieniowania tła, z których najbardziej dokładne są pomiary dostarczane przez satelitę Planck należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Ponadto obserwacje z sond pomocniczych pozwalają przeprowadzać testy spójności oraz definiować silniejsze ograniczenia dla modeli kosmologicznych.

Ta możliwość wzbudziła duże zainteresowanie, ponieważ uzyskane wyniki mogą wskazywać na obecność nowych procesów fizycznych wykraczających daleko poza standardowy model Wielkiego Wybuchu. Badania przeprowadzone w ramach finansowanego ze środków UE projektu DEBAO (The dark energy imprint on the baryon acoustic oscillations) były ukierunkowane na te właśnie zagadnienia.

Kompletny model wczesnego Wszechświata powinien zawierać opis odchyleń od homogeniczności – przynajmniej w ujęciu statystycznym. Część z najbardziej potężnych deskryptorów statystycznych została wyznaczona na podstawie analizy ewolucji perturbacji. Z tej przyczyny badanie obejmowało również określenie parametrów kosmologicznych.

Uczestnicy projektu DEBAO szukali sposobu na opisanie perturbacji za pomocą deskryptorów statystycznych, takich jak widma oddziaływania promieniowania z materią. Jak dotąd udało im się powiązać wyniki uzyskane w projekcie Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) z danymi z satelity Planck, co jest dowodem popierającym teorię o inflacji jako źródle pochodzenia struktur kosmicznych.

Jednak kwestia pochodzenia zaobserwowanych perturbacji (fluktuacje pól magnetycznych odpowiedzialnych za inflację lub też inne źródła) nadal pozostaje otwarta. Naukowcy przeanalizowali najprostszy model zakrzywienia zakładający obecność drugiego, lekkiego pola skalarnego podczas inflacji.

Analiza przeprowadzona w ramach projektu DEBAO obejmowała dwa przypadki: pierwszy, w którym inflacja i mechanizmy zakrzywienia przyczyniają się do powstania możliwych do zaobserwowania perturbacji oraz drugi, w którym samo zakrzywienie powoduje wystąpienie dodatkowego okresu inflacji. Do sprecyzowania ograniczeń przestrzeni parametrów modelu naukowcy wykorzystali widmo mocy oraz obserwable niegaussowskie.

Dodatkowo zbadano możliwą degradację napędzających inflację inflatonów do kurwatonów we wzbudzonym, stermalizowanym Wszechświecie. Uzyskane wyniki bardzo zainteresowały społeczność naukową zajmującą się powiązaniami kosmologii z fizyką cząstek elementarnych.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Mikrofalowe promieniowanie tła, ciemna energia, satelita Planck, DEBAO, zakrzywienie
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę