D7 Kosmische Inflation und die Polarisation des kosmischen Mikrowellenhintergrunds

Thema

Der Schlüssel zu diesem Modell sind die Kleinbildteleskope, die am trockensten Ort der Erde installiert wurden und speziell dafür entwickelt wurden, die Polarisation der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung über einem bemerkenswert frei von galaktischer Strahlung liegenden Himmelsausschnitt zu messen. Sie verwenden Detektoren, die in mehreren Frequenzbändern auf Polarisation reagieren.

Ziel dieser Teleskope ist es, das Polarisationsmuster zu erfassen, das nur primordiale Gravitationswellen aus der Inflationsphase erzeugen können – ein Muster, das sich deutlich von dem durch gewöhnliche Dichteschwankungen allein erzeugten unterscheidet. Das Bemerkenswerteste an diesen Teleskopen ist ihre Fokussierung auf ein einziges wissenschaftliches Ziel mit der bestmöglichen instrumentellen Strategie: kleine Aperturen, die komplexe Streulichtmuster vermeiden, installiert am trockensten Ort der Erde und die kontinuierliche Beobachtung desselben Himmelsausschnitts über Jahre hinweg. Die Kombination mehrerer dieser Teleskope vervielfachte die Gesamtempfindlichkeit des Experiments zusätzlich. Das Experiment selbst zeigte, dass zur Erreichung der nächsten Empfindlichkeitsstufe zunächst ein Störsignal eliminiert werden muss, das durch den Gravitationslinseneffekt der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung selbst entsteht – eine Erkenntnis, die bereits in das Design des Experiments der nächsten Generation eingeflossen ist. Von den Kleinbildteleskopen, mit denen dieses Dokument beginnt, bis hin zu der im Experiment der nächsten Generation enthaltenen Erkenntnis, die in das angestrebte Polarisationsmuster und die kombinierte Leistung mehrerer Teleskope einfließt, bedeutet die kosmische Inflation, dass dasselbe wissenschaftliche Ziel, verfolgt mit der bestmöglichen Strategie, letztlich sowohl das gesuchte Signal als auch die Hindernisse offenbart, die zu dessen Auffinden überwunden werden müssen.

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