Avenir des observations CMB: Comment notre connaissance du premier univers changera-t-elle?

Le satellite Planck a été présenté et attendu pendant longtemps comme l'expérience ultime pour mesurer les fluctuations de température dans le fond micro-ondes cosmique (CMB) sur le plein ciel.

L'une des grandes questions qui doivent encore être résolues et que Planck pourrait aider à clarifier concerne la dynamique et les mécanismes moteurs dans les premières phases de l'univers, en particulier dans la période appelée inflation.

Heureusement, il y a place pour des améliorations à petite échelle, c'est-à-dire de petits morceaux de ciel observés avec une résolution extrêmement élevée, et plus important encore pour des expériences de mesure de la polarisation du CMB. Je sais que pour les prochaines années, un certain nombre d'expériences de polarisation, principalement à partir du sol et de ballons, sont prévues (je ne suis pas sûr des satellites).

Certes, certains de ces résultats excluront certains des scénarios d'inflation possibles, mais à quel niveau?

Pourra-t-on jamais dire: "l'inflation est arrivée de cette façon"?

c'est une excellente question. Je connais deux ou trois choses vraiment importantes sur l'inflation que les gens veulent pouvoir fixer en utilisant le fond cosmique des micro-ondes.

Le premier consiste à mesurer ce que l'on appelle les modes E et B, qui sont les composants sans boucle ni divergence des modes de rayonnement cmb:

Essentiellement, la mesure des modes B gaussiens à grande échelle à partir des ondes gravitationnelles primordiales aidera à limiter l'échelle d'énergie de l'inflation. Il peut également être en mesure d'exclure la plupart des modèles de courbure ekpyrotique et de courbure pure / réchauffement inhomogène (même source).

L'autre chose que les gens examinent est cette idée de non-gaussianité primordiale, qui sont des corrections de second ordre aux fluctuations gaussiennes présentes dans le cmb ( article de revue ; premiers résultats de Planck ). La mesure d'un paramètre appelé (écart par rapport à la gaussianité) a été une partie assez cruciale des études actuelles et futures et aidera également à exclure divers modèles inflationnistes. Ce paramètre est défini comme suit:$f_{nl}$$f_{nl}$

Dans ce cas, les coefficients multipolaires de la carte de température CMB peuvent s'écrire où est la contribution gaussienne et est la contribution non gaussienne. 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)}$