PLANCK sateliteak behatutako fisika: mikrouhin erradiazio kosmikoaren (CMB) tenperatura anisotropien azterketa

Abstract

[EUS] Unibertsoaren jatorriaren eta hedapenaren inguruan teoria mordoa proposatua izan da historian zehar, eta gaur egun oraindik ere etengabeko eztabaidan dauden ideia eta proposamen ugari dago kosmologoen artean. Dena den, azken hamarkadetan ikuspuntu zientifikotik zein teknologikotik aurrera eramandako ikerketa eta proiektuei esker, nolabaiteko akordio unibertsal batera heltzea lortu da: Eredu Kosmologiko Estandarra edo ΛCDM eredua [22]. Izatez, hitzarmen horri jarraitzen dio 2009. urtean Europako Agentzia Espazialak (ESA European Space Agency-k) jaurti zuen Planck sateliteak [13]. Misio honen helburua, besteak beste, tresneria eta behaketa teknika egokiez baliatuz Big Bang-a jazo eta 380000 urte inguru pasa zireneko Unibertsoaren argazkia lortzea izan da. Garai hartatik gaurdaino aske hedatu diren fotoiek gordetzen dute informazio guztia; hondoko erradiazio kosmiko horren berezitasunak aztertuz, Unibertsoaren hedapenari buruzko ziurgabetasun ugari zehaztu ahal izan dira, gaur egun beha daitekeen egitura ez homogeneora (galaxiak, klusterrak...) eraman gaituzten fenomeno fisikoen inguruko azterketa sakona burutu delarik. Horrela, detektatutako fotoiek norabide ezberdinetan Unibertsoaren batazbesteko tenperaturaren inguruan desbiderapen oso txikiak ` δT T » 10´5 ˘ aurkeztu dituzte. Tenperatura fluktuazio hauek fotoien distribuzioaren perturbazio baten moduan itzul daitezke, zeinak jatorria Unibertso goiztiarreko materia inhomogeneitatean duen. Azken honek aurkezten duen grabitate ezegonkortasunak izan duen eboluzioa deskribatzeko, perturbazio teoria kosmologiko lineala garatzea ezinbestekoa izango dugu. Modu horretan, behatu diren tenperatura anisotropiek aipatutako perturbazioekin duten lotura argitzea izango da gure helburu nagusia, Planck sateliteak zehaztutako espektroaren portaera nondik datorren ondorioztatu ahal izango dugularik. Are gehiago, tenperatura espektro horren profilak parametro kosmologiko ezberdinekiko menpekotasuna du eta gure xedea menpekotasun honek dakartzan ondorioak argitzea izango da. Lanaren egiturari dagokionez, jarraian datorren 2. kapituluan gainontzeko atalertarako baliagarriak izango zaizkigun Unibertsoaren historia termikoaren zenbait gertaeren deskribapena burutuko dugu. Ondoren, 3. kapituluan, CMB-aren detekziorako historian zehar egin diren behaketa-misio ezberdinak aurkeztuko ditugu, CMB-aren aurkikuntzatik hasiz eta Planck misioan erabilitako behaketa-teknikaren azalpenarekin bukatuz. Halaber, 4. kapituluan garatuko dugun lehenengo ordenako perturbazio teoria kosmologikoak 5. kapituluko tenperatura fluktuazioen kalkuluen nondik norakoak ulertzen ahalbidetuko digu. 6.kapituluan, analitikoki lortutako tenperatura espektro hurbildutik irakur daitekeen informazioaren inguruko eztabaida kualitatiboa burutu ez ezik, gure espektro hurbildu horren mugapenak zeintzuk diren ere ikusiko dugu. Bukatzeko, azken kapituluan egindako zenbait gogoetekin emango diogu amaiera lanari.