La raie à 21 cm et le bruit de fond de micro-ondes cosmique pour tester l'isotropie de l'univers et pour détecter les cordes cosmiques

 

Oscar Hernandez

Collège Marianopolis

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2010-2011

Nous proposons d'étudier la densité spectrale en puissance de la raie à 21 cm et le bruit de fond de micro-ondes cosmique (BMC) ainsi que sa polarisation pour vérifier les hypothèses d'isotropie de notre univers et pour détecter directement des cordes cosmiques. Ackerman, Carroll et Wise ont considéré la possibilité que l'invariance rotationnelle ait pu être brisée d'une façon invariante d'échelle pendant l'inflation cosmique. Cet effet aurait déjà disparu. Ils ont ensuite considéré comment cet effet pourrait affecter la densité spectrale en puissance du BMC.

Nous appliquerons leur analyse pour le cas de la raie à 21 cm. Nous construirons aussi des estimateurs statistiques qui pourraient déceler une direction préférée dans la densité spectrale pour le cas où les coefficients d'anisotropie ont une dépendance sur le numéro d'onde. En outre, Brandenberger et collaborateurs étudient déjà comment détecter directement les cordes cosmiques dans les données de la densité spectrale du BMC au moyen de l'effet Kaiser-Stebbins et avec un algorithme de détection de changement comme l'algorithme Canny. Nous adapterons leur programme à la polarisation du BMC et si l'existence des cordes cosmiques n'est pas exclue, au cas de la raie à 21 cm.