Estudio y comparación de códigos públicos para el análisis de datos cosmológicos

El estudio del cosmos podría considerarse una de las primeras actividades que realizó el ser humano. Hoy en día, estudiarlo implica tener un conocimiento vasto sobre las ecuaciones perturbadas de la Relatividad General. Conocer la evolución de esas perturbaciones en el plasma primordial compuesto por una sopa de diferentes partículas es una condición necesaria para responder la pregunta ¿De dónde venimos?. Para ello, es necesario desarrollar un modelo que pueda ser falsable. El Fondo Cósmico de Radiación juega un papel fundamental en este aspecto. A partir de la medición precisa de los fotones que nos llegan desde este fondo se puede inferir la historia térmica del Universo. Desde su descubrimiento en 1965, las técnicas observacionales han mejorado notablemente, permitiendo la determinación de los observables con gran precisión. Para poder contrastar los datos observacionales con los modelos teóricos se utilizan diferentes códigos numéricos. CLASS y CAMB son códigos que resuelven las ecuaciones de Boltzmann acopladas para las diferentes especies de partículas de un modelo cosmológico. Por otro lado, los valores de los parámetros cosmológicos inciden en la forma del espectro de potencias, por lo tanto se requiere de herramientas estadísticas para poder estimar los valores teóricos a partir de las observaciones realizadas. Actualmente hay instrumentos terrestres y satélitales que realizan las mediciones. En particular, el satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea, es la tercera generación de satélites que realiza las observaciones y cuyos conjuntos de datos se liberan periódicamente. En el año 2015 se liberó el paquete de datos que será utilizado en esta Tesis. Para el análisis estadístico existen dos códigos: CosmoMC y MontePython. CAMB y CosmoMC son códigos que se usan en el ámbito científico desde hace más de una década, CLASS y MontePython han utilizado técnicas numéricas que resuelven las ecuaciones con un grado de precisión comparable, con la ventaja de usar menos tiempo de cómputo y la flexibilidad que presenta y facilita la edición de los mismos para adaptarlos a modelos particulares. En esta Tesis nos propondremos mostrar la comparación de los diferentes códigos en el modelo estándar ΛCDM.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Polarización del Fondo Cósmico de Radiación: Buscando los modos B utilizando el experimento QUBIC de interferometría bolométrica

El fondo cósmico de radiación (FCR) es uno de los observables más importantes para estudiar el universo temprano y la inflación. El paradigma de inflación provee un mecanismo para la generación de ondas gravitacionales primordiales imprimiendo modos B de polarización en el FCR. Para la cosmología moderna uno de los principales objetivos es la detección de los modos B primordiales. Para ello se necesita atender tres puntos esenciales: sensibilidad en los detectores, efectos sistemáticos del instrumento, y la señal contaminante de las componentes astrofísicas. QUBIC es un instrumento terrestre cuyo objetivo es medir los modos B de polarización del FCR a escalas angulares intermedias (ℓ = 30 - 400), combinando la técnica de interferometría con la utilización de detectores bolométricos TES en su plano focal. Su particular haz sintético depende de la frecuencia por lo que observando en banda ancha (física) es posible reconstruir imágenes en sub-bandas dentro de la banda ancha observada, esta reconstrucción en sub-bandas lleva el nombre de imágenes espectrales. La ventaja de esta técnica es que se realiza completamente en el pos-procesamiento de los datos. QUBIC es el primer instrumento que utiliza esta técnica. En esta Tesis Doctoral estudiamos las características y propiedades en la reconstrucción de imágenes espectrales. Por otro lado, trabajamos en la optimización de la tubería encargada de simular la una observación completa (desde la construcción de los datos ordenados en el tiempo hasta la reconstrucción en imágenes espectrales). Para ello analizamos estadísticamente el comportamiento del ruido utilizando simulaciones de extremo a extremo y simulaciones Monte-Carlo. Encontramos que el ruido está correlacionado con las sub-bandas adyacentes, por lo que es necesario encontrar un balance entre la resolución espectral deseada y el nivel del ruido. Por otro lado, estudiamos la resolución espacial y espectral a partir de simular observaciones de fuentes puntuales. Hallamos una excelente reconstrucción de las fuentes puntuales en cada sub-banda. En el caso de la frecuencia espectral realizamos simulaciones para caracterizarla y entender cómo se da el proceso de filtración de señal entre las sub-bandas adyacentes. Esto nos permitió definir por primera vez una nueva función de dispersión en puntos en el espacio de la frecuencia. Para realizar las simulaciones utilizamos la supercomputadora NERSC y técnicas de paralelización. La colaboración cuenta actualmente con un demostrador tecnológico del instrumento, QUBIC-TD. Desde 2019 se realizaron campañas de calibración utilizando una fuente monocromática artificial. La reconstrucción en imágenes espectrales a partir de los datos ordenados en el tiempo (TOD) implica conocer en forma muy precisa la ubicación espacial y la amplitud de los picos del haz sintético en cada detector y cada frecuencia. Adaptando el software para las simulaciones (\texttt{qubicsoft}) pudimos reconstruir la fuente puntual monocromática en múltiples bandas, demostrando así la habilidad (o capacidad) única para QUBIC de hacer imágenes espectrales. Por último, demostramos que QUBIC tiene la capacidad de medir píxel a píxel la distribución espectral de energía sobre mapas del polvo galáctico (en intensidad y polarización) con un año de observación. Para este estudio utilizamos cadenas de Markov-Monte Carlo en ambas configuraciones (instrumento completo y demostrador tecnológico), y considerando la anti-correlación entre las sub-bandas adyacentes dentro de cada banda de observación (150 y 220 GHz) en regiones de alta y baja intensidad de emisión galáctica.The cosmic microwave background radiation (CMB) is one of the most important observables for studying the early universe and inflation period. The inflation paradigm provides a mechanism generation of primordial gravitational waves by imprinting B modes polarization of CMB. For modern cosmology one of the main objectives is the detection of the primordial B modes. To detect these modes, three essential points need to be addressed: sensitivity in the detectors, systematic effects of the instrument, and the foreground signal of the astrophysical components. QUBIC is a ground-based instrument whose objective is to measure primordial B modes at intermediate angular scales (ℓ = 30 - 400). QUBIC combines the interferometry technique with bolometer TES in its focal plane. The particular synthetic beam of QUBIC depends on the frequency, so observing in broad band (physics) it is possible to reconstruct images in sub-bands within the observed broad band, this reconstruction in sub-bands is called spectral images. The advantage of this technique is that it is done entirely in the post-processing of the data. QUBIC is the first instrument to use this technique. In this Doctoral Thesis we study the features and properties in the reconstruction of spectral images, in addition to working on the optimization of the pipeline used for making them. For that, we study the noise behavior statistically using end-to-end simulations and Monte-Carlo simulations. We find that the noise is correlated with the adjacent sub-bands, so it is necessary to find a balance between the desired spectral resolution and the noise level. On the other hand, we study the spatial and spectral resolution by simulating observations of point sources. We find an excellent reconstruction of the point sources in each sub-band. In the case of the spectral frequency, we perform simulations to characterize it and understand how the signal filtering process between adjacent sub-bands occurs. This allowed us to define for the first time a new point spread function in frequency space. To perform the simulations we use the NERSC supercomputer and parallelization techniques. The QUBIC collaboration currently has a technology demonstrator of the instrument. Since 2019, calibration campaigns have been carried out using an artificial monochrome source. Reconstruction in spectral images from time-ordered data (TOD) implies very precise knowledge of the spatial location and amplitude of the peaks of the synthetic beam in each detector and each frequency. By adapting the software for the simulations (\texttt{qubicsoft}) we were able to do reconstruct the monochromatic point source in multiple bands, thus demonstrating QUBIC's unique ability to make spectral images. Finally, we show that QUBIC has the ability to measure pixel-to-pixel the spectral distribution of energy on maps of galactic dust (in intensity and polarization) with a year of observation. For this study we use Markov-Monte Carlo chains in both configurations of QUBIC (full instrument and technological demonstrator), and accounting the anti-correlation between the adjacent sub-bands within each observation band (150 and 220 GHz) in regions of high and low intensity of galactic emission.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Thermal architecture for the QUBIC cryogenic receiver

QUBIC, the QU Bolometric Interferometer for Cosmology, is a novel forthcoming instrument to measure the B-mode polarization anisotropy of the Cosmic Microwave Background. The detection of the B-mode signal will be extremely challenging; QUBIC has been designed to address this with a novel approach, namely bolometric interferometry. The receiver cryostat is exceptionally large and cools complex optical and detector stages to 40 K, 4 K, 1 K and 350 mK using two pulse tube coolers, a novel 4He sorption cooler and a double-stage 3He/4He sorption cooler. We discuss the thermal and mechanical design of the cryostat, modelling and thermal analysis, and laboratory cryogenic testing.Fil: May, A. J.. University of Manchester; Reino UnidoFil: Chapron, C.. Astroparticule et Cosmologie; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Coppi, G.. University of Manchester; Reino UnidoFil: D’Alessandro, G.. Università di Roma; ItaliaFil: de Bernardis, P.. Università di Roma; ItaliaFil: Masi, S.. Università di Roma; ItaliaFil: Melhuish, S.. University of Manchester; Reino UnidoFil: Piat, M.. Astroparticule et Cosmologie; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Piccirillo, L.. University of Manchester; Reino UnidoFil: Schillaci, A.. Università di Roma; ItaliaFil: Thermeau, J. P.. Astroparticule et Cosmologie; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Bonaparte, J.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Di Donato, Andrés Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fasciszewski Zeballos, Alejandro Miguel. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Gamboa Lerena, Martín Miguel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gomez Berisso, Mariano. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González, M.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kristukat, C.. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Medina, Maria Clementina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Ringegni, P.. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingeniería. Uidet Grupo de Ensayos Mecanicos Aplicados.; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Suarez, C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Mundo, Luis Mariano. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingeniería. Uidet Grupo de Ensayos Mecanicos Aplicados.; ArgentinaFil: Watson, B.. University of Manchester; Reino UnidoFil: Wicek, F.. Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire; FranciaFil: Zannoni, M.. Università degli Studi di Milano; ItaliaFil: Zullo, A.. Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare; ItaliaMillimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy IXEstados UnidosSociety of Photographic Instrumentation Engineer

QUBIC II: Spectro-Polarimetry with Bolometric Interferometry

Bolometric interferometry is a novel technique that has the ability to perform spectral imaging. A bolometric interferometer observes the sky in a wide frequency band and can reconstruct sky maps in several sub-bands within the physical band in post-processing of the data. This provides a powerful spectral method to discriminate between the cosmic microwave background (CMB) and astrophysical foregrounds. In this paper, the methodology is illustrated with examples based on the Q & U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) which is a ground-based instrument designed to measure the B-mode polarization of the sky at millimeter wavelengths. We consider the specific cases of point source reconstruction and Galactic dust mapping and we characterize the point spread function as a function of frequency. We study the noise properties of spectral imaging, especially the correlations between sub-bands, using end-to-end simulations together with a fast noise simulator. We conclude showing that spectral imaging performance are nearly optimal up to five sub-bands in the case of QUBIC.Fil: Gamboa Lerena, Martín Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Landau, Susana Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Mennella, A.. Università degli Studi di Milano; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Scoccola, Claudia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Arnaldi, Luis Horacio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Cobos Cerutti, Agustin Cleto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Duca, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ferreyro, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fracchia, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Méndez, Betania Sorybet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Redondo, Manuel Elías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gervasi, Maria Gracia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Università degli Studi di Milano; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Gomez Berisso, Mariano. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Hampel, Matias Rolf. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Melo, Diego Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Pajot, Hipolito Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Pastoriza, Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Fundación José A. Balseiro; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Rasztocky, Emiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Romero, G. E.. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Salum, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Supanitsky, Alberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Wright, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University of Manchester; Reino Unid

Angular resolution at map level in the QUBIC instrument

Desde su descubrimiento en los años 1960, el fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en ingles) se ha convertido en una importante herramienta observacional para entender la física del universo temprano. El parámetro r, definido como la amplitud de las perturbaciones tensoriales relativas a las escalares, está acotado actualmente al rango r < 0.056. QUBIC es un instrumento terrestre diseñado para buscar señales muy débiles de los modos B en las anisotropías de la polarización a escalas angulares intermedias (l ∼ 30 − 200). Para lograr este objetivo, QUBIC combina dos técnicas muy usadas en la comunidad CMB: interferometría y bolometría. En este trabajo calculamos la resolución angular de una simulación end-to-end con dos métodos independientes: Fit y Sigma. Concluimos que la reconstrucción que realiza el software es apropiada ya que la resolución medida con ambos métodos calibrados coincide con los valores teóricos de la resolución esperada.Since its discovery in the 1960s, the cosmic microwave background (CMB) radiation has become a very important observational tool to understand the physics of the early universe. The parameter r, defined as the relative amplitude of tensor to scalar perturbations, is currently constrained to the range r < 0.056. QUBIC is a ground-based instrument designed to search for very weak B-mode signals in polarization anisotropies at intermediate angular scales (l ∼ 30 − 200). To achieve this goal, QUBIC combines two widely used techniques in the CMB community: interferometry and bolometry. In this work, we compute the angular resolution for an end-to-end simulation using two independent methods: Fit and Sigma. We conclude that the reconstruction performed by the software is appropriate since the resolution measured with both calibrated methods coincides with the theoretical value of the expected resolution.Fil: Gamboa Lerena, Martín Miguel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Scoccola, Claudia Graciela. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ade, P.. Cardiff University; Reino UnidoFil: Alberro, José Gabriel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Arnaldi, L. H.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Bonaparte, J.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Bottani, A.. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Cobos Cerutti, Agustin Cleto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Duca, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fasciszewski, A.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Ferreyro, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fracchia, D.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Redondo, Manuel Elías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gomez Berisso, Mariano. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González, Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kristukat, C.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Mundo, Luis Mariano. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Pastoriza, Hernan. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ringegni, P.. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Salum, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Supanitsky, Alberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Wicek, F.. Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules; FranciaFil: Zannoni, M.. Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Zullo, A.. Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare; ItaliaReunión Anual de la Asociación Argentina de AstronomíaViedmaArgentinaUniversidad Nacional de Río NegroInstituto Argentino de Radioastronomí

QUBIC VIII: Optical design and performance

The Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) is a ground-based experiment that aims to detect B-mode polarization anisotropies [1] in the CMB at angular scales around the â.,"≃100 recombination peak. Systematic errors make ground-based observations of B modes at millimetre wavelengths very challenging and QUBIC mitigates these problems in a somewhat complementary way to other existing or planned experiments using the novel technique of bolometric interferometry. This technique takes advantage of the sensitivity of an imager and the systematic error control of an interferometer. A cold reflective optical combiner superimposes the re-emitted beams from 400 aperture feedhorns on two focal planes. A shielding system composed of a fixed groundshield, and a forebaffle that moves with the instrument, limits the impact of local contaminants. The modelling, design, manufacturing and preliminary measurements of the optical components are described in this paper.Fil: O’Sullivan, C.. National University Of Ireland Galway.; IrlandaFil: De Petris, M.. Università di Roma; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Amico, G.. Università di Roma; ItaliaFil: Battistelli, E. S.. Università di Roma; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: De Bernardis, P.. Università di Roma; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Burke, D.. National University of Ireland Galway; IrlandaFil: Buzi, D.. Università di Roma; ItaliaFil: Chapron, C.. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Conversi, L.. European Space Agency; ItaliaFil: D’Alessandro, G.. Università di Roma; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: De Leo, M.. Università di Roma; Italia. University of Surrey; Reino UnidoFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Cobos Cerutti, Agustin Cleto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Duca, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ferreyro, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fracchia, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gamboa Lerena, Martín Miguel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Redondo, Manuel Elías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gervasi, Maria Gracia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Università degli Studi di Milano; Italia. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Gomez Berisso, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Hampel, Matias Rolf. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Melo, Diego Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Salum, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Supanitsky, Alberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Wright, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University of Manchester; Reino Unid

QUBIC: The Q & U Bolometric Interferometer for Cosmology

The Q & U Bolometric Interferometer for Cosmology, QUBIC, is an innovative experiment designed to measure the polarization of the cosmic microwave background and in particular the signature left therein by the inflationary expansion of the Universe. The expected signal is extremely faint; thus, extreme sensitivity and systematic control are necessary in order to attempt this measurement. QUBIC addresses these requirements using an innovative approach combining the sensitivity of transition-edge sensor cryogenic bolometers, with the deep control of systematics characteristic of interferometers. This makes QUBIC unique with respect to others´ classical imagers experiments devoted to the CMB polarization. In this contribution, we report a description of the QUBIC instrument including recent achievements and the demonstration of the bolometric interferometry performed in laboratory. QUBIC will be deployed at the observation site in Alto Chorrillos, in Argentina, at the end of 2019.Fil: Battistelli, E. S.. Universita di Roma La Sapienza; ItaliaFil: Ade, P.. Cardiff University; Reino UnidoFil: Alberro, José Gabriel. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Amico, G.. Universita di Roma La Sapienza; ItaliaFil: Arnaldi, L. H.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Auguste, D.. Laboratoire de l’Accelerateur Lineaire; FranciaFil: Bonaparte, J.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Bottani, A.. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Di Donato, A.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fasciszewski, A.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Ferreyro, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fracchia, D.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gamboa Lerena, Martín Miguel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Redondo, Manuel Elías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gomez Berisso, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gonzalez, M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Kristukat, C.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Medina, Maria Clementina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Mundo, L. M.. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Pastoriza, Hernan. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ringegni, P.. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Salatino, M.. Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology; Estados UnidosFil: Salum, J. M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Scoccola, Claudia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Astrofísica La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Instituto de Astrofísica La Plata; ArgentinaFil: Suarez, F.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: The QUBIC Collaboration. No especifíca

Modos B de polarización en el fondo cósmico de radiación

El Fondo Cósmico de Radiación (FCR) es la superficie observable más próxima al inicio del universo. Las observaciones del FCR a finales de la década del ‘60, y luego con los satélites COBE, WMAP y Planck, han permitido conocer y estudiar la evolución y composición del universo con gran precisión. ¿Cómo se forma el FCR? Luego del Big Bang el universo se expande, al principio en forma acelerada (etapa llamada Inflación), y a medida que se expande la temperatura del plasma desciende. En este proceso comienzan a formarse primero las partículas fundamentales y 380.000 años luego del Big Bang se forma el átomo más ligero del universo, el Hidrógeno. Es en ese último proceso en donde la materia se separa de la radiación, los fotones comienzan a viajar libremente por el universo y el mismo se hace observable: se forma el FCR. El FCR se puede modelar en forma casi perfecta como un cuerpo negro con una temperatura media de 2.725 K. Posee fluctuaciones a esa temperatura media de una parte en cien mil. Un campo de radiación además de caracterizarse por la intensidad (temperatura) se lo hace también por la polarización. Utilizando una descomposición en armónicos esféricos es posible definir los modos E y B de polarización. El modelo teórico junto con las observaciones han permitido estimar los valores de los parámetros cosmológicos del modelo estándar, a este modelo se lo conoce como ΛCDM: con constante cosmológica (Λ) y materia oscura fría (CDM, por sus siglas en inglés) y posee 6 parámetros: densidad bariónica, densidad de materia oscura, el tamaño del universo en la época de desacople entre la radiación y la materia, la profundidad óptica de la época de re-ionización del universo y dos parámetros más asociados al modelo inflacionario. El modelo estándar del universo también predice la generación de ondas gravitacionales primordiales producidas en el período denominado "inflación". Estas ondas gravitacionales primordiales podrían medirse en el FCR, a partir de los modos B de polarización. QUBIC (QU Bolometric Interferometric for Cosmology) es un instrumento próximo a instalarse en las cercanías de San Antonio de los Cobres, Salta. El objetivo principal de este instrumento es la detección de los modos B de polarización del FCR. Las anisotropías en la temperatura del FCR fueron estudiadas por tres satélites (COBE, WMAP y Planck), y varios experimentos en tierra. Además, el FCR presenta cierto grado de polarización lineal. Los modos E de polarización han sido determinados con el satélite Planck. Los modos B primordiales son consecuencia de las perturbaciones tensoriales de la métrica y dejan una huella particular sobre el FCR. La detección de estos modos B, según el modelo ΛCDM, confirmaría la presencia de ondas gravitatorias primordiales en la época inflacionaria del Universo. Con la tecnología de QUBIC (interferometría combinado con bolometría) sería posible medir los modos B de polarización del FCR y así poder observar nuestro universo apenas unas millonésimas de segundo después del Big BangUniversidad Nacional de La Plat

Modos B de polarización en el fondo cósmico de radiación

El Fondo Cósmico de Radiación (FCR) es la superficie observable más próxima al inicio del universo. Las observaciones del FCR a finales de la década del ‘60, y luego con los satélites COBE, WMAP y Planck, han permitido conocer y estudiar la evolución y composición del universo con gran precisión. ¿Cómo se forma el FCR? Luego del Big Bang el universo se expande, al principio en forma acelerada (etapa llamada Inflación), y a medida que se expande la temperatura del plasma desciende. En este proceso comienzan a formarse primero las partículas fundamentales y 380.000 años luego del Big Bang se forma el átomo más ligero del universo, el Hidrógeno. Es en ese último proceso en donde la materia se separa de la radiación, los fotones comienzan a viajar libremente por el universo y el mismo se hace observable: se forma el FCR. El FCR se puede modelar en forma casi perfecta como un cuerpo negro con una temperatura media de 2.725 K. Posee fluctuaciones a esa temperatura media de una parte en cien mil. Un campo de radiación además de caracterizarse por la intensidad (temperatura) se lo hace también por la polarización. Utilizando una descomposición en armónicos esféricos es posible definir los modos E y B de polarización. El modelo teórico junto con las observaciones han permitido estimar los valores de los parámetros cosmológicos del modelo estándar, a este modelo se lo conoce como ΛCDM: con constante cosmológica (Λ) y materia oscura fría (CDM, por sus siglas en inglés) y posee 6 parámetros: densidad bariónica, densidad de materia oscura, el tamaño del universo en la época de desacople entre la radiación y la materia, la profundidad óptica de la época de re-ionización del universo y dos parámetros más asociados al modelo inflacionario. El modelo estándar del universo también predice la generación de ondas gravitacionales primordiales producidas en el período denominado "inflación". Estas ondas gravitacionales primordiales podrían medirse en el FCR, a partir de los modos B de polarización. QUBIC (QU Bolometric Interferometric for Cosmology) es un instrumento próximo a instalarse en las cercanías de San Antonio de los Cobres, Salta. El objetivo principal de este instrumento es la detección de los modos B de polarización del FCR. Las anisotropías en la temperatura del FCR fueron estudiadas por tres satélites (COBE, WMAP y Planck), y varios experimentos en tierra. Además, el FCR presenta cierto grado de polarización lineal. Los modos E de polarización han sido determinados con el satélite Planck. Los modos B primordiales son consecuencia de las perturbaciones tensoriales de la métrica y dejan una huella particular sobre el FCR. La detección de estos modos B, según el modelo ΛCDM, confirmaría la presencia de ondas gravitatorias primordiales en la época inflacionaria del Universo. Con la tecnología de QUBIC (interferometría combinado con bolometría) sería posible medir los modos B de polarización del FCR y así poder observar nuestro universo apenas unas millonésimas de segundo después del Big BangUniversidad Nacional de La Plat

QUBIC: Exploring the Primordial Universe with the Q&U Bolometric Interferometer

In this paper, we describe QUBIC, an experiment that will observe the polarized microwave sky with a novel approach, which combines the sensitivity of state-of-the-art bolometric detectors with the systematic effects control typical of interferometers. QUBIC’s unique features are the so-called “self-calibration”, a technique that allows us to clean the measured data from instrumental effects, and its spectral imaging power, i.e., the ability to separate the signal into various sub-bands within each frequency band. QUBIC will observe the sky in two main frequency bands: 150 GHz and 220 GHz. A technological demonstrator is currently under testing and will be deployed in Argentina during 2019, while the final instrument is expected to be installed during 2020.La lista completa de autores que integran el documento puede consultarse en el archivo.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica