Расширение обсерватории Саймонса откроет окно в эпоху повторного нагрева Вселенной
Обсерватория Саймонса (Simons Observatory) будет расширена тремя новыми телескопами малой апертуры к 2027 году, что увеличит общее число инструментов до шести. Ученые изучили, как такая конфигурация поможет исследовать температуру повторного нагрева Вселенной и взаимодействие инфлатонного поля — гипотетической частицы, ответственной за инфляцию.
Если будут обнаружены первичные гравитационные волны с отношением тензорных и скалярных возмущений r=0,0036 или r=0,01, это позволит зафиксировать масштаб инфляции. В популярных плато-моделях это даст возможность определить порядок величины температуры повторного нагрева и параметры взаимодействия инфлатона.
Особый интерес представляет QCD-управляемая теплая инфляция. В этой модели, при оптимистичных предположениях, температура повторного нагрева и константа связи инфлатона с глюонами могут быть измерены с точностью до нескольких процентов.
Такое измерение привело бы к четким предсказаниям для дополнительных поисков инфлатона в экспериментах по аксионной физике. Это открывает путь к лабораторным исследованиям механизмов, ответственных за начальные условия горячего Большого взрыва.
Simons Observatory — крупный проект в области космологии, расположенный в чилийской пустыне Атакама. Его основная цель — изучение реликтового излучения и поиск следов инфляции. Расширение обсерватории планируется завершить к 2027 году.
Авторы работы отмечают, что обнаружение первичных гравитационных волн станет переломным моментом в космологии. Текущие планы модернизации обсерватории позволят получить уникальные данные о самых ранних мгновениях жизни Вселенной. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv и в настоящее время проходит рецензирование.
