Observatórios operacionais em todo o mundo estão mirando regiões do céu caracterizadas por baixa contaminação de radiação galáctica em busca de impressões de ondas gravitacionais cosmológicas (CGWs) nascidas durante inflação - fase misteriosa de expansão quase exponencial do espaço no universo primitivo. Um novo estudo realizado pela colaboração POLARBEAR liderada pela SISSA fornece um novo algoritmo de correção que permite aos investigadores quase duplicar a quantidade de dados fiáveis obtidos em tais observatórios, abrindo assim o acesso ao território desconhecido do sinal produzido pelo CGV antes do Big Bang. .
“De acordo com o entendimento atual, imediatamente após o Big Bang, o universo era muito pequeno, denso e quente. Em 10-35 segundos, expandiu-se por um factor de 1030," explica Carlo Bacigalupi, Coordenador do Grupo de Astrofísica e Cosmologia do SISSA. “Esse processo, conhecido como inflação, produziu ondas gravitacionais cosmológicas que podem ser detectadas a partir da polarização da radiação cósmica de fundo em micro-ondas que sobrou do Big Bang. A experiência POLARBEAR está à procura de tais sinais com o telescópio Juan Tran no deserto do Atacama, no norte do Chile, na região de Antofagasta."
A análise dos dados obtidos pelo observatório POLARBEAR é um processo complexo em que a fiabilidade das medições é um fator chave.
Nos últimos dois anos, Anto Lonappan, um estudante de pós-graduação da SISSA, e Satoru Takakura da Universidade de Boulder, Colorado, caracterizaram a qualidade do conjunto de dados estendido da colaboração POLARBEAR, rastreando todas as incertezas e sistemáticas instrumentais e físicas conhecidas. "Implementamos um algoritmo que determina a precisão das medições no 'grande ponto' - uma área que abrange aproximadamente 670 graus quadrados no Hemisfério Sul, onde a nossa sonda detecta dados que são consistentes com dados de outras sondas que observam o mesmo local, como já que o BICEP2/Keck Array está localizado no Pólo Sul", explicam.
Grandes desenvolvimentos do ponto de vista experimental estão a caminho. Um sistema de três telescópios POLARBEAR atualizados, conhecido como Simons Array, está sendo preparado. O Observatório Simons, um novo sistema de telescópios de pequena e grande abertura, começará a operar nas proximidades do Atacama em 2023. No final desta década, o satélite LiteBIRD voará e uma rede alargada de observatórios terrestres localizados no Deserto do Atacama e no Pólo Sul, conhecida como “Estágio IV”, complementará estas observações.
“Todos esses esforços levarão à medição final do CGV, revelando ao mesmo tempo as informações mais importantes sobre os componentes cosmológicos da energia e da matéria escuras”, conclui Bacigalupi. "Graças à principal missão do SISSA como uma escola de pós-graduação que prepara os alunos para trabalhar como jovens pesquisadores, nosso instituto dá e dará uma contribuição significativa para a resolução das principais tarefas modernas da física, como a atual que visa estudar as ondas gravitacionais e pequena fração de segundo após o Big Bang".
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