science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Op zoek naar tekenen van de oerknal in de woestijn

De stilte van een immens desolaat land om te zoeken naar nagalm uit de tijd waarin alles begon. Het Simons Observatorium wordt gebouwd in de Chileense Atacama-woestijn op een hoogte van enkele duizenden meters voor het bestuderen van oer-gravitatiegolven die ontstonden in de eerste momenten van de oerknal. De SISSA-onderzoeksgroep onder leiding van Carlo Baccigalupi en Francesca Perrotta zal deelnemen aan dit prestigieuze internationale project dat zal leiden tot de realisatie van een ultramodern telescoopproject. Hun rol omvat het bestuderen en verwijderen van 'signaalverontreinigingen', emissies van onze melkweg en andere astrofysische objecten die interfereren met de analyse en studie van oorspronkelijke zwaartekrachtsgolven.

"Het bestuderen en meten van deze golven, die slechts enkele ogenblikken na de oerknal is ontstaan, betekent dat we nog dichter bij dat nulmoment komen waarop het universum begon". door de Simons Foundation en de Heising-Simons Foundation. "Het is een van de grote thema's van de astrofysica en kosmologie waaraan veel wordt gewerkt en die ons belangrijke nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen en uitdagingen oplevert dankzij de vooruitgang die is geboekt met de Planck doorvragen. Het Simons-observatorium, waarvoor 40 miljoen dollar is gereserveerd, zal hier een grote bijdrage aan leveren", vervolgden de onderzoekers.

Zwaartekrachtgolven zijn vervormingen van de ruimte-tijdkromming die zich als golven voortplanten. Voorzien door de algemene relativiteitstheorie, maar niet door de zwaartekrachttheorie van Newton, dit zijn verschijnselen die pas zeer recentelijk direct zijn waargenomen, in 2015, als resultaat van het werk van het LIGO-interferometerteam, als emissies als gevolg van de botsing van twee zwarte gaten die tientallen keren groter zijn dan de zon. Deze buitengewone ontdekking gaf een nieuwe krachtige impuls aan het onderzoek van de wetenschappelijke gemeenschap naar door de oerknal gegenereerde zwaartekrachtsgolven.

De realisatie van het enorme telescoopproject waarmee wetenschappers deze golven kunnen bestuderen, zou over ongeveer twee jaar moeten beginnen. Alle betrokken onderzoeksgroepen komen deze zomer bijeen in Californië om te beslissen over de technische kenmerken van deze ultrageavanceerde tool. De eerste waarnemingen worden tegen het einde van het decennium verwacht. In een gezamenlijk project waarbij de Verenigde Staten betrokken zijn, Japan en Europa, SISSA - voorlopig de enige Italiaanse partner - zal een belangrijke rol spelen.

In de woorden van Baccigalupi en Perrotta:"Onze onderzoeksgroep, waarbij ook Davide Poletti betrokken is, Nicoletta Krachmalnicoff en Giuseppe Puglisi, samen met Europese instellingen zoals het Paris Laboratory of Astrophysics and Cosmology en Imperial College, Londen, we zullen signaalverontreinigingen bestuderen, d.w.z. de emissies die uit onze melkweg komen, zoals stof of gas, die kunnen interfereren met de analyse van oer-gravitatiegolven. Wat we gaan doen is proberen vervuilende signalen te meten en te elimineren door middel van wiskundige modellen op de data. Het Simons Observatorium zal het middelpunt vormen van een studie die een rol zal spelen in een reeds gevestigde onderzoekslijn voor de Triëst-groep. Ook hieraan gerelateerd, het SISSA-team is deelnemer aan RadioForegrounds, een project dat deel uitmaakt van Horizon 2020 van de Europese Commissie en waarvan Francesca Perrotta de Italiaanse leider is.

De Atacama-woestijn, met een oppervlakte van meer dan 100, 000 km 2 , wordt beschouwd als een van de droogste plekken ter wereld en er worden al experimenten uitgevoerd, met reeds bestaande telescopen zoals gebruikt in het POLARBEAR-experiment (op een hoogte van 5200 meter) waarin de wetenschappers van SISSA een actieve rol spelen bij het bestuderen van de kosmische microgolfachtergrond. Nog twee telescopen, genaamd de Simons-array, worden al gebouwd in hetzelfde gebied. Deze zullen nu worden vergezeld door het grotere Simons Observatory-telescoopprogramma.