Joint temperature and polarisation analyses of the lack of power anomaly in the CMB anisotropy pattern.

La Radiazione Cosmica di Fondo (CMB) è la radiazione emessa nell’Universo primordiale dopo la ricombinazione di elettroni e protoni in idrogeno neutro. Le osservazioni della CMB negli ultimi 30 anni hanno fortemente contribuito alla nascita della cosmologia di precisione, e all’affermazione di un modello cosmologico standard, denonimato ΛCDM, i cui parametri sono stimati con un’incertezza dell’ordine del percento o addirittura inferiore. Ciò nonostante ci sono caratteristiche non ben comprese osservate alle grandi scali angolari della mappa in temperatura di CMB, note come anomalie. Una di queste, la mancanza di potenza rispetto a quanto previsto nel modello ΛCDM, potrebbe indicare l’esistenza di una nuova fase cosmologica antecedente all’epoca inflazionaria. Tale anomalia, osservata in modo consistente sia da WMAP che da Planck, non possiede però la significatività statistica necessaria per affermare l’esistenza di tale nuova fase. Al fine di studiare questa mancanza di potenza abbiamo utilizzato diversi estimatori statistici, che includono nell’analisi sia le mappe in temperatura che quelle in polarizzazione. Estimatori specifici ed innovativi, basati sullo spettro di potenza angolare della CMB, sono stati costruiti, testati e utilizzati su simulazioni e sui dati ottenuti dal satellite Planck nel 2015. Il confronto tra le simulazioni e i dati è stato valutato fornendo la percentuale di consistenza. Sono state inoltre fornite previsioni sulla sensibilità degli estimatori proposti quando impiegati su future osservazioni di CMB. Il miglioramento trovato può arrivare a un fattore dell’ordine 30, dimostrando che le misure future di polarizzazione della CMB potranno aiutare a trasformare una anomalia, attualmente osservata solo in temperatura, in una rilevazione di un nuovo fenomeno fisico.