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Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 COSMOLOGIA E ASTROFISICA TEORICA Full time:

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1 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 COSMOLOGIA E ASTROFISICA TEORICA Full time: C. Burigana (Ric. CNR dal 1996) F. Finelli (Borsista, Ass. Ric., 3 anni) L.A. Popa (In congedo da Inst.for Sp. Sc., Romania, 4 anni) con contributi del gruppo IASF-BO (partial time)

2 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 Interessi a)Cosmologia Primordiale b)Spettro di CMB c)Anisotropie CMB in Temperature e Polarizzazione d)Foregrounds e)Anisotropie CMB e Dati Complementari f)Simulazioni ed effetti sistematici in esperimenti di anisotropie CMB g)Riduzione e analisi dati

3 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 COBE FIRAS WMAP In orbita dal 2001 CMB IN ORBITA DAL 2007

4 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 COLLABORAZIONI Inst. Space Sciences (Bucharest, Romania) MPI & ESO (Munchen, Germany) MPI fur Radioastronomy (Bonn,Germany) Dept. Phys. Brown University (USA) Dept. Phys. Purdue University (USA) RESCEU, Tokyo (Japan) Ist. Fis., Univ. de Sao Paulo (Brazil) Dep. Fis. Univ. Oviedo (Spain) Dep. Fis. Univ. Valencia (Spain) Dip. Fis. Univ. Bologna (anche INFN BO11) Dip. Fis. Univ. Milano Bicocca Dip. Fis. Univ. Padova Dip. Fis. Univ. Roma "Tor Vergata" SISSA (Trieste) INAF at CINECA (Bologna) INAF/OAP (Padova) INAF/OAR (Roma) INAF/OAT (Trieste) IASF/CNR (Milano) IRA/CNR (Medicina e di Noto) IFP/CNR (Milano) IEI/CNR (Pisa) IGM ISMA/CNR (Bologna) Partecipazione a 1 Research Training Network di EC + 2 in proposta

5 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 Dal 1996: TESI LAUREA: 8 svolte, 1 in corso TESI DI DOTTORATO: 4 conseguita in Fisica (Univ. Ferrara, 2 Bologna, Roma I) 2 in Astrofisica in corso (Inst. Sp. Sc. Bucharest, MPI fur Radioastr.,Bonn) 4 coll. con Dott. in Fisica (3 Sissa, Milano) BORSE CNR: 1 nel 1999 (+ 1 in corso) ALTA FORMAZIONE

6 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 Perturbazioni di densita primordiali: risultati di WMAP per TE: dai dati a bassi l le perturbazioni si estendono oltre lorizzonte al disaccoppiamento, sono adiabatiche, favorendo i modelli inflazionari e non quelli basati sui difetti topologici a1) Cosmologia Primordiale Studio teorico di modelli di inflazione e alternativi

7 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 Perturbazioni dallInflazione a2) Nessun modello noto predice esattamente Solo una classe di modelli (potenziale esponenziale perlinflatone) produce con indipendente da k. WMAP con laiuto di CBI e ACBAR: con PLANCK fino a l 2000

8 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 b1) Spettro CMB Valutazione delle distorsioni spettrali in scenari cosmologici/astrofisici Impatto scientifico di nuove misure di spettro (DIMES e FIRAS II) Sinergia tra misure di anisotropia (T,P) e spettro. Analisi congiunta distorsioni spettrali e contributi di foreground Burigana et al. (2004): On the cosmological implications of next and future CMB space experiments

9 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 b2) Spettro CMB I I I I I FIRAS I DIMES

10 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 Anisotropie CMB: Energia Oscura c1)

11 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 c2) Anisotropie CMB: Quintessenza Balbi, Baccigalupi,Matarrese, Perrotta, Vittorio, Ap. J. L5 (2003)

12 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 c3) Anisotropie CMB: Q vs Energia Oscura EO potrebbe non essere (mai visto in un laboratorio e comunque oltre SM, MSSM) EO non dipende solo da p(t), ma anche da p(t,x) (Q e solo una realizzazione particolare di p) E sufficiente studiare Q come unica alternativa di EO a ? E anche opportuno utilizzare un approccio macroscopico, dove si studiano proprieta fisiche invece di modelli. Cambiando proprieta fisiche dellEO cambiano i parametri cosmologici predetti da CMB.

13 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 c4) Anisotropie CMB: Q vs Energia Oscura Abramo,Finelli,Pereira, in preparazione (2004)

14 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 c5) Anisotropie CMB: EO come fluido perfetto Carturan,Finelli, PRD68 (2003) Amendola,Finelli,Burigana,Carturan JCAP0307 (2003) il modello e equivalente a CDM

15 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 c6) Anisotropie CMB: Effetti Non-Lineari Popa,Burigana, Mandolesi, ApJ 580 (2002) Planck osservera scale dove gli effetti non-lineari sono non trascurabili. Effetti studiati mediante CMBFAST + N-body

16 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 d1) Anisotropie CMB e Dati Complementari Complementarieta di anisotropie CMB e dati Ly- Errori da WMAP, Ly-, WMAP + Ly-, PLANCK. Popa,Burigana, Mandolesi, New A. in press (2004).

17 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 g1) Riduzione e Analisi dati CMB Deconvoluzione cieca di mappe anisotropie CMB in presenza di rumore nel caso di main beam distorti e scanning strategy complessa. Per Planck si guadagna circa 1-2 picchi acustici. Burigana, Saez, A & A (2003)

18 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto Nazionale di Astrofisica F. Finelli 9 gennaio 2004 CONCLUSIONI Le connessioni di fisica fondamentale e CMB sono molteplici Anisotropie: Precision Cosmology Spettro: dopo la pausa post-FIRAS stanno ripartendo progetti per misure piu accurate. Foregrounds Effetti Sistematici Riduzioni e Analisi Dati


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