mercoledì 22 Maggio 2024

L’osservatorio mapperà il bagliore residuo del Big Bang in nuovi dettagli

2 mesi ago

Un nuovo sguardo sull’Universo primordiale

Da 5.300 metri sul Cerro Toco, nel deserto di Atacama, l’Osservatorio Simons mappera il bagliore residuo del Big Bang con maggiore sensibilità rispetto alla sonda spaziale europea Planck.

La ricerca delle onde gravitazionali

Il progetto mira a individuare le impronte lasciate nella CMB dalle onde gravitazionali del Big Bang per confermare l’inflazione cosmica, un periodo di espansione esponenziale.

Collaborazione scientifica e finanziamenti

Il progetto è guidato da università statunitensi e dal Lawrence Berkeley National Laboratory, con il sostegno finanziario della Simons Foundation di New York.

Strumenti e obiettivi dell’osservatorio

L’Osservatorio Simons è composto da quattro telescopi che mapperanno le variazioni della temperatura e la polarizzazione della CMB per individuare segnali dell’inflazione cosmica.

La caccia ai segnali cosmici

I telescopi si concentreranno su vortici su larga scala nella polarizzazione della CMB, dove dovrebbero manifestarsi i segnali dell’inflazione cosmica noti come modelli B-mode.

La sfida del segnale cosmico

Nonostante molte teorie proposte, la presenza di un segnale abbastanza forte per confermare l’inflazione cosmica è ancora incerta, rendendo il progetto un’importante sfida scientifica.

Un’opportunità straordinaria per l’Osservatorio Simons

Suzanne Staggs, cosmologa di Princeton e co-direttrice dell’osservatorio, esprime entusiasmo per la possibilità di vedere le firme desiderate dai ricercatori. La presenza di tali segnali sarebbe estremamente stimolante secondo la scienziata.

Previste scoperte entusiasmanti

Secondo Marc Kamionkowski, astrofisico teorico della Johns Hopkins University, le firme dei campi quantistici dovrebbero rientrare nel range di sensibilità dell’Osservatorio Simons. Queste previsioni sono supportate dalla fisica conosciuta dei campi quantistici.

Passi avanti nella comprensione dell’Universo

L’Osservatorio Simons si concentrerà sull’intera volta celeste, mappando il 40% del cielo con precisione estrema. Questo permetterà di rilevare le fluttuazioni di temperatura e la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo, fornendo informazioni decisive sulla composizione e l’età dell’Universo.

Esplorazione delle incognite cosmiche

Il progetto LAT ricerca non solo i segnali dell’inflazione cosmica, ma ambisce a raccogliere una vasta quantità di dati scientifici rilevanti dalla mappatura ad alta risoluzione della CMB. Questi dati consentiranno di studiare l’evoluzione della radiazione primordiale nel corso dei 13,8 miliardi di anni trascorsi.

Scoperte inarrivabili con i progetti precedenti

Il LAT, sei volte più sensibile nei confronti dei modelli di polarizzazione, permetterà di rilevare segnali significativi con precisione senza precedenti. Questo rappresenta un grande passo avanti per la ricerca cosmologica e l’analisi della radiazione primordiale.

Un nuovo sguardo sul Sistema Solare e oltre

L’Osservatorio Simons non si limiterà a osservare l’Universo primordiale. Grazie alle ripetute osservazioni del cielo, terrà traccia del movimento degli asteroidi nel Sistema Solare e monitorerà anche i buchi neri attivi al centro delle galassie, offrendo così nuove prospettive nello studio dell’Universo.

Ricerca sulle galassie e buchi neri

La ricerca condotta dall’osservatorio permetterà di tracciare oltre 20.000 nuclei galattici attivi, che si crede siano buchi neri supermassicci dotati di getti, rivela Dunkley.

Piani futuri e innovazioni tecnologiche

L’osservatorio avrà due cicli di funzionamento, con un ammodernamento previsto a metà del percorso. Il progetto CMB-S4, guidato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation, è il follow-up previsto, con osservazioni che inizieranno nei prossimi anni.

CMB-S4 si baserà su parte dell’hardware dell’Osservatorio Simons e migliorerà la sensibilità al segnale inflazionistico di un altro fattore sei, secondo John Carlstrom dell’Università di Chicago e scienziato del progetto

Scoperte passate e prospettive future

Nel 2014, un esperimento al Polo Sud chiamato BICEP2 inizialmente affermò di aver rilevato la firma inflazionistica, successivamente rivelatasi essere polvere galattica. La scoperta diretta di onde gravitazionali da fenomeni astrofisici come la fusione di buchi neri è ora routine, suscitando grande entusiasmo tra i cosmologi.

La ricerca sui segnali primordiali risalenti a 13,8 miliardi di anni fa, con densità di energia 15 ordini di grandezza superiori a quelle create in laboratorio, rappresenta un’opportunità straordinaria secondo Kamionkowski.

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