Projektbeschreibung
Mit Polarisation der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung das sehr frühe Universum charakterisieren
Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung stellt ein Überbleibsel des Lichts aus den Anfängen unseres Universums dar, das entstand, als sich der Kosmos von einem ionisierten Plasma in ein neutrales Gas verwandelte, in dem sich das Licht dann frei ausbreiten konnte. Die Polarisation der Photonen der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung wurde erst vor Kurzem entdeckt und eröffnet nun eine neue Perspektive auf die physikalischen Mechanismen, die bei den höchsten Energien vonstattengehen. Bestimmte Polarisationsmuster, die sogenannten B-Modi, könnten auf jenseits des Standardmodells der Elementarteilchenphysik ablaufende Prozesse hinweisen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SCIPOL werden im Umfeld von mehreren der weltweit führenden Observatorien für kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung bahnbrechende Datenanalysealgorithmen entwickelt, mit denen die Eigenschaften des sehr frühen Universums mit bislang noch nie erreichter Genauigkeit und Robustheit wissenschaftlich untersucht werden können.
Ziel
Observational cosmology is moving towards its next major milestone: high-precision measurements of the cosmic microwave background polarization with the goal of detecting and characterizing the primordial B-modes. These polarization patterns would provide a unique picture of the early Universe, shedding the light on the conditions at that time, be it cosmic inflation, gauge fields, or more exotic possibilities. In a regime of energy where standard models are expected to break, such observations could revolutionize our current picture of cosmology and high energy physics.
Characterizing such signal requires (1) reaching extremely low instrumental sensitivity levels and (2) controlling instrumental and astrophysical systematic effects with unprecedented fidelity. While (1) is about to be reached with the planned deployment of funded, cutting-edge observatories such as the Simons Array/Observatory, CMB-S4 and LiteBIRD, (2) is already limiting the current constraints and will be studied and uniquely mitigated by SciPol.
My project is an opportunity to claim a leadership role for Europe in one of the most active and impactful research areas in physics, complementing the hardware efforts led by the US and Japan. I will:
- construct accurate, open-source and versatile models for the instrumental, astrophysical signals and noise properties;
- develop and exploit new, general algorithms adjusting previous models from observations, and producing a unique set of instrument- and foreground-corrected maps;
- make a statistically robust cosmological inference of these, especially on the large scale, implementing a gravitational lensing correction.
I have been at the forefront of this research for the last 10 years, made key contributions to the analysis and scientific exploitation of the POLARBEAR data sets, and to preparations and scientific optimization of the forthcoming efforts. I am consequently uniquely positioned to deliver the objectives of the proposed work.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC - Support for frontier research (ERC)Gastgebende Einrichtung
75794 Paris
Frankreich