Cosmologia de precision con el fondo cosmico de microondas: QUIJOTE, PLANCK y otros experimentos de microondas en el Observatorio del Teide

Fecha de vigencia
Investigador/a
José Alberto
Rubiño Martín
Importe de la ayuda concedida al Consorcio IAC
254.100,00 €
Descripción
Este proyecto persigue garantizar la explotación científica de los experimentos de fondo cósmico de microondas (FCM) en los que está involucrado el grupo de cosmología del IAC en el periodo 2018-2020: QUIJOTE, PLANCK y los tres nuevos experimentos que se instalarán en el Observatorio del Teide (OT): GroundBird, LSPE-STRIP y KISS. Los objetivos del proyecto son:
I) Llevar a cabo la operación y explotación científica del experimento QUIJOTE. El experimento consta de dos telescopios (QT1 y QT2), y tres instrumentos (MFI, TGI y FGI). El telescopio QT1 y el MFI están en operación desde Noviembre de 2012, y el telescopio QT2 desde 2015. El comisionado y la calibración del TGI y FGI se realizarán entre 2017 y principios de 2018. En combinación con los datos de PLANCK, se estudiarán las implicaciones sobre la polarización de las anisotropías del FCM (modos E y B) y la caracterización de la época inflacionaria y ondas gravitatorias primordiales. Además, se llevará a cabo la construcción de un nuevo MFI mejorado para garantizar la consecución de los objetivos científicos en un plazo de tiempo competitivo, y de un espectrómetro de microondas en la banda 10-20 GHz, que apoyará científicamente a QUIJOTE. Ambos desarrollos instrumentales ya están financiados por el plan de infraestructuras.
II) Llevar a cabo la explotación científica de los nuevos experimentos de FCM que se instalarán en el OT durante 2018: GroundBird, LSPE-STRIP y KISS. Se combinarán los datos de estos experimentos con los de QUIJOTE, mejorando así la capacidad para separar la señal cosmológica de modos B de los contaminantes galácticos (foregrounds). En su conjunto, estos experimentos consolidarán al OT como un observatorio de referencia para estudios de FCM, cubriendo un amplio rango de frecuencias único en su clase, desde 10 GHz hasta 280 GHz.
III) Finalizar la explotación científica del programa de caracterización en el óptico de los dos catálogos de fuentes SZ generados por el satélite PLANCK (PSZ1 y PSZ2). Las observaciones asociadas corresponden a dos programas largos ya finalizados (ITP2013-15 y LP2015-17, IP: J.A. Rubiño), con más de 120 noches de observación en telescopios del ORM (GTC, WHT, TNG y INT). Publicaremos los resultados de más de 300 nuevos cúmulos de galaxias, y usaremos el catálogo resultante para caracterizar la evolución de la función de masas de los cúmulos n(M,z), y establecer las implicaciones cosmológicas en la determinación de parámetros como la ecuación de estado de la energía oscura y la masa de los neutrinos. Los catálogos obtenidos se usarán para la planificación de nuevos cartografiados, como WEAVE.
IV) Combinar la información de los experimentos anteriores con otras pruebas cosmológicas para obtener las mejores restricciones posibles sobre inflación, ondas gravitatorias primordiales, energía y materia oscura, y las propiedades de los neutrinos (masas y grados de libertad relativistas).
V) Diseñar la instrumentación de nueva generación para estudios del FCM desde el OT en la próxima década, consolidando las colaboraciones internacionales ya existentes, y siguiendo el plan trazado en el estudio de prospectiva de la RIA en Cosmología. Además, continuaremos nuestra participación en E-CMB, un panel de discusión en el que estamos elaborando una hoja de ruta para un programa coordinado de investigación del FCM en Europa desde tierra, en globos estratosféricos o con una posible misión espacial (CORE).
Instalaciones relacionadas
Plank Surveyor
PLANK
Plank Surveyor
Espacial
Satélite
SSUB
SSUB
QUIJOTE Source Substractor Facility
Telescopio
QUIJOTE I y II
Q-U-I Joint Tenerife
QUIJOTE I y II
Experimento
Ø 250.00 cm