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Articulo de referencia

Lista de experimentos sobre el fondo cósmico de microondas

Una comparación de la sensibilidad y resolución de WMAP con COBE y el telescopio de Penzias y Wilson, datos simulados [ 1 ] Esta lista es una compilación de experimentos que mid...

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Una comparación de la sensibilidad y resolución de WMAP con COBE y el telescopio de Penzias y Wilson, datos simulados [ 1 ]

Esta lista es una compilación de experimentos que miden las anisotropías y polarización de la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) desde la primera detección del CMB por Penzias y Wilson en 1964. Se han realizado diversos experimentos para medir las anisotropías y polarización del CMB desde su primera observación en 1964 por Penzias y Wilson . Estos incluyen una combinación de receptores terrestres, de globos y espaciales. [ 2 ] [ 3 ] Algunos experimentos notables en la lista son COBE , que detectó por primera vez las anisotropías de temperatura del CMB y demostró que tenía un espectro de cuerpo negro; DASI , que detectó por primera vez la señal de polarización del CMB; [ 4 ] CBI , que realizó observaciones de alta resolución y obtuvo el primer espectro de polarización en modo E; [ 5 ] WMAP ; y la nave espacial Planck , que ha producido el mapa de todo el cielo de mayor resolución hasta la fecha tanto de las anisotropías de temperatura como de las señales de polarización. [ 6 ] Los objetivos científicos actuales para la observación del CMB incluyen la medición precisa de la lente gravitacional, que puede limitar la masa del neutrino ; y la medición de la polarización del modo B como posible evidencia de inflación cósmica .

El diseño de experimentos de fondo cósmico de microondas [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ] es una tarea muy compleja. Los mayores problemas son los receptores, la óptica del telescopio y la atmósfera. Se han diseñado muchas tecnologías mejoradas de amplificadores de microondas para aplicaciones de fondo de microondas. Algunas de las tecnologías utilizadas son HEMT , MMIC , SIS y bolómetros . [ 8 ] Los experimentos generalmente utilizan sistemas criogénicos elaborados para mantener fríos los amplificadores. A menudo, los experimentos son interferómetros que solo miden las fluctuaciones espaciales en las señales en el cielo y son insensibles al  fondo promedio de 2,7 K. [ 4 ]

Otro problema es el ruido 1/ f intrínseco a todos los detectores. Generalmente, la estrategia de escaneo experimental se diseña para minimizar el efecto de dicho ruido. [ 7 ] Para minimizar los lóbulos laterales , la óptica de microondas suele utilizar lentes y bocinas de alimentación elaboradas . Finalmente, en los instrumentos terrestres (y, en cierta medida, en los basados ​​en globos), el agua y el oxígeno de la atmósfera emiten y absorben radiación de microondas. Incluso en frecuencias donde la transmisión atmosférica es alta, la emisión atmosférica contribuye al ruido de fotones que limita la sensibilidad de un experimento. Por lo tanto, la investigación del CMB utiliza experimentos aéreos y espaciales, así como ubicaciones secas y de gran altitud, como los Andes chilenos y el Polo Sur . [ 9 ]

Experimentos sobre el fondo cósmico de microondas

La siguiente lista incluye una selección parcial de experimentos de CMB pasados, actuales y planificados. Se indican el nombre, los años de inicio y finalización de cada experimento, seguidos de su base (espacial, mediante globo o terrestre) y su ubicación, cuando corresponda. Se especifican la frecuencia y las tecnologías de amplificación utilizadas, así como los principales objetivos de los experimentos. [ 10 ]

Referencias

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Lecturas adicionales

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