Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP – 3-year results Fabio Finelli INAF/OAB & INAF/IASF-BO Lauro Moscardini Dip. Astronomia UniBo.

Slides:



Advertisements
Presentazioni simili
COSMOLOGIA E ASTROFISICA TEORICA
Advertisements

Il Fondo Cosmico a Microonde
Università “Primo Levi”
: SISTEMI SATELLITARI PER LA NAVIGAZIONE C. Montanino.
Applicazioni GNSS per il monitoraggio dell'atmosfera e della superficie terrestre  N. Pierdicca , F.S. Marzano, P. Ferrazzoli, L. Guerriero, P. Ciotti,
Biblioteca Centrale dellArea Biomedica Statistiche Document Delivery 2003 a cura di Barbara Spina.
Misure dei flussi di CO2 negli ecosistemi agro-forestali italiani
Introduzione Dr. Emanuele Pace Aprile 2008 Corso di Rivelatori per lo spazio – Lezione 1.
I trends di incidenza, in Italia e negli altri Paesi. I problemi metodologici Paola Dalmasso 1 Registro dei Tumori Infantili del Piemonte 2 Dip. Sanità
Parametri cosmologici da WMAP+SDSS astro-ph/
Big-bang, inflazione, ed universo piatto…
CNR ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA INAF VLAVLBAHST CHANDRA AGN RADIO LOUD VLBI.
Il progetto VIMOS e la VVDS (VIMOS/VLT Deep Survey) Elena Zucca (INAF-OABo) on behalf of the VIMOS consortium Bologna, 8 gennaio 2004.
Calcolo - Archivi - Reti
PLANCK LFI N. Mandolesi Consorzio PLANCK-LFI Incontro con Prof. P. Benvenuti IASF/CNR - Sez. di Bologna, Gennaio 2004.
Astrophysics and Evolution of Supermassive Black Holes INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna IASF – CNR sezione di Bologna Dipartimento di Astronomia.
Attività di formazione e di divulgazione della cultura scientifica OAB IRA IASF-Bo L. Valenziano.
IASF – Sezione di Bologna Amministrazione e Segreteria N. Mandolesi.
Oggetti IASF Bologna Mauro Orlandini
1 Astroparticle Physics in Space Claudia Cecchi Dipartimento di Fisica e Sezione INFN, Perugia Workshop Nazionale La Scienza e la Tecnologia sulla Stazione.
PROGETTO DASIPM – G5 Sezione INFN PG - 12 Luglio Development and Applications of SiPM to Medical Physics and Space Physics – Gruppo 5 SEZIONI INFN.
Martedi 5 Dicembre 2006 Telefonia su Internet ( VoIP: Voice over Internet Protocol )
Crescita progressiva delle scale di distanza esplorate dalla civiltà Ogni tacca segnala un incremento di un fattore 100.
Tomografia a Risonanza Magnetica Nucleare (MRI) e Superconduttori
Modello di Bohr dell’atomo
Mostra fine anno Ida Del Vecchio. Mostra fine anno Ida Del Vecchio.
G.Raciti –Dip. Fisica& Astronomia –Univ. Catania & INFN – Otranto 2005 FASCI RADIOATTIVI (Esotici) Particelle o ioni instabili prodotti artificialmente(
LA VALUTAZIONE AMBIENTALE STRATEGICA Il quadro normativo sovraregionale.
Institute for Atmospheric Pollution – EKOLab Consiglio Nazionale delle Ricerche Environmental Terminology Workshop 2 nd Ecoterm Group Meeting UBA - Umweltbundesamt.
E. Cavazzuti Astrofisica Gamma dallo spazio in Italia: AGILE e GLAST - 2 e 3 Luglio 2007 ASI Science Data Center nel programma GLAST Elisabetta Cavazzuti.
Milano Stefano Vercellone - Astrofisica Gamma dallo Spazio - ASDC, Luglio AGILE : primi risultati gamma - parte I S. Vercellone, INAF - IASF.
PREMIO LAGRANGE 2006/07 1.Marco Colella, I.T.I. A. Avogadro di Torino 2.Roberto Forastiere, I.S.I.S.T. A. Moro di Rivarolo Canavese 3.Aurelio Cosentino,
Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica di Bologna
1 6. Astronomia Gamma Corso Astrofisica delle particelle Prof. Maurizio Spurio Università di Bologna. A.a. 2011/12.
Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81
B.Sacco relazione al MeraTeV, Merate 4-6 ottobre, INAF IN CTA: Il progetto ASTRI Bruno Sacco IASF-Palermo/INAF.
MILANO Single step D=400mm, f=40°Diag From a message of Levacher about next step thermal analysis for the baffle can be allocated a space of.
Laboratorio in banda X V. Fioretti - INAF/IASF Bologna The Simbol-X mission and the background rejection Corso di Strumentazione per l'Astrofisica 21/05/08.
LE SURVEY RADIO A BOLOGNA
= frequenza Atomo BOHR e quantizzazione
Astronomia Extragalattica
BACKGROUND. Double-blinded, randomized, 6-days, crossover study Patients were admitted to the Department of Pediatric Federico II University, Naples.
Distanza attuale Distanza allemissione Percorso della luce.
I giovani e il loro cellulare. Secondo corso… Cè piu dei 70% degli alunni del secondo corso que hanno un telefonino! Solo 27% degli alunni non hanno un.
Italian Family Policies and Pre- School Childcare in view of the Best Interest of the Child and Best Quality of Early Care Services. Towards the Lisbon.
1 LA RETE In servizio da Aprile 2012 TORINO MILANO VENEZIA PADOVA BOLOGNA ROMA NAPOLI SALERNO FIRENZE Treni/giorno: 50 km/anno: 12 milionI.
Guida alla compilazione del Piano di Studi Curricula Sistemi per l’Automazione Automation Engineering.
RICH 17 m Beam Pipe Mirrors Separate pions from muons
Prof. G.PassianteCorso di Economia dell’innovazione - A.A. 2012/13 The Process Handbook: A Tool for Business Process Redesign.
Si dica in quale modo la trasformazione di Thompson, TF, può essere considerata come definente un compilatore. In particolare, si dica: –a) chi sono il.
lun mar mer gio ven SAB DOM FEBBRAIO.
Scenario e Prospettive della Planetologia Italiana
LA DENERVAZIONE DELL’ ARTERIA RENALE
Primavera.
DA FARE ADESSO: 12 DICIEMBRE 2013 CHE VUOL DIRE LA PAROLE ROSSA? La prima opera di Michelangelo si chiama “Il tormento di Sant’Antonio”
1 st Mvt. Sonata Form Exposition 1 st Theme nd Theme Epilog Recapitulation.
L’UNIVERSO visto dallo spazio Patrizia Caraveo INAF.
Italian -Months of the Year To know the months of the year
Sviluppi infrastruttura e servizi INAF
Atmosfera Strumentazione di terra Densità degli elettroni (#/cm 3 )
LE BASI DEL CAKE DESIGN 2 CORSO IN 4 LEZIONI TEORICO-PRATICHE CON ANNA SWEET DESIGN.
I MESI DELL'ANNO. I MESI = the months DELL’ = of the ANNO = year IN ITALIANO = in Italian.
13 ottobre 2016 – Aula Magna Rettorato Università degli Studi di Firenze EVENTO APERTO ALLA CITTADINANZA Con il patrocinio di 9.00 – 9.30 Registrazione.
AUGER Surface Detector (SD) e Fluorescence Detector (FD)
L’universo in fiore L’universo in fiore L’universo in fiore
S.Dusini INFN – Padova Commissione II - Roma 24/07/2014
STK Demo Presentation 11 February 2005 AERO 423 Spring 2005.
e-learning per la didattica della radioastronomia
-European CS-scanning group-
Republic of Philippines Section
Transcript della presentazione:

Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP – 3-year results Fabio Finelli INAF/OAB & INAF/IASF-BO Lauro Moscardini Dip. Astronomia UniBo

Bologna, 27 Aprile WMAP 1st year papers 2. WMAP 3rd papers 3. A. Lewis, astro-ph/ Planck Bluebook, astro-ph/ Wayne Hus webpage: SOURCES

Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP WMAP: spinning (~0.5 rpm), precessing satellite orbiting L2 dual Gregorian (1.4×1.6m) mirror system passively cooled to <95K radiometers measuring phase and amplitude of incoming waves Proposed in 1995; selected in 1996; launched in june 2001; possibly 8-years mission 13 papers in 2003, 7311 citations up today 4 new papers in march 2006, 160 citations up today

Bologna, 27 Aprile 2006 Channels frequencies: 22, 30, 40, 60, 90 GHz (3.3 to 13.6 mm wavelength) resolution: degrees sensitivity: ~35µK per 0.3×0.3 degree pixel

Bologna, 27 Aprile 2006 Channels frequencies: 22, 30, 40, 60, 90 GHz (3.3 to 13.6 mm wavelength) resolution: degrees sensitivity: ~35µK per 0.3×0.3 degree pixel

Bologna, 27 Aprile 2006 Sky Maps foregrounds: synchrotron, dust, free-free emission

Bologna, 27 Aprile 2006 Temperature Map foreground subtraction: spectra differ from the CMB's Planck spectrum comparison of signals from different channels fitting of foreground templates

Bologna, 27 Aprile 2006 Power-Spectrum Analysis subtraction of mean temperature; relative temperature fluctuations coefficients a lmexpansion into spherical harmonics; coefficients a lm power spectrum C l = power spectrum C l =, related to the matter power spectrum P(k) principal effects: –Sachs-Wolfe effect –acoustic oscillations –Silk damping

Bologna, 27 Aprile 2006 Courtesy by W. Hu

Bologna, 27 Aprile 2006

Mechanisms for anisotropies density: density: adiabatic process compression increases T, while expansion decreases T gravity: gravity: gravitational red- or blue-shift velocity: velocity: Doppler effect Different contributions must be summed up Primary anisotropies: Primary anisotropies: produced on the last scattering surface Secondary anisotropies: Secondary anisotropies: produced along the trajectory to the observer

Bologna, 27 Aprile 2006 On scales larger than the horizon (i.e. large angles, small l) Velocity can be neglected (dipole), microphysics too, gravity wins against density! Temperature fluctuations are directly proportional to Sachs-Wolfe effect the gravitational potential: Sachs-Wolfe effect Notice: overdensity are colder than average! Already observed by COBE in 1991! Good estimates for amplitude and slope of P(k), but problems of cosmic variance

Bologna, 27 Aprile 2006

The cosmological parameters (I): the density parameters i Matter: m Dark energy: DE (w P/ c 2 =-1 is the cosmological constant ; w -1 is the quintessence) Baryons: b Curvature: K =1 - i Total: 0 =1- K

Bologna, 27 Aprile 2006 The cosmological parameters (II): the spectral parameters Standard inflationary models predict that primordial fluctuations are Gaussian Adiabatic Scale invariant, i.e. with logarithmic slope of the power spectrum n=1: P(k)=A k n The amplitude A is usually expressed in terms of the variance computed on a scale of 8 Mpc/h: 8

Bologna, 27 Aprile 2006 The cosmological parameters (III): the other ones Hubble constant H 0The Hubble constant H 0 and its redshift evolution: measures the expansion rate of the universe and enters the distance definitions The optical depthThe optical depth : it is related to the probability that a CMB photon with an electron along the trajectory: dP=n e T c dt=-d If there is re-ionization at a given redshift z re, photons are diffuse there is a suppression of fluctuations on scales smaller than the horizon scale at z re (warning: degeneracy with spectral index n). The higher is z re, the smaller is the angular scale involved by diffusion.

Bologna, 27 Aprile 2006

Power Spectra and Cosmological Parameters Varying the baryonic density

Bologna, 27 Aprile 2006 Power Spectra and Cosmological Parameters Varying the Hubble constant

Bologna, 27 Aprile 2006 Power Spectra and Cosmological Parameters Varying the matter density

Bologna, 27 Aprile 2006 Power Spectra and Cosmological Parameters Varying the total density

Bologna, 27 Aprile 2006 CMB Polarisation CMB photons have last been Thomson scattered directional dependence of Thomson cross section imprints polarisation polarisation pattern has similar, but shifted power spectrum

Bologna, 27 Aprile 2006 Polarisation and Reionisation Universe recombined when CMB formed hydrogen was later reionised ionised hydrogen damps primordial fluctuations creates secondary polarisation constraints on reionisation from temperature- polarisation and polarisation power spectra

Bologna, 27 Aprile 2006 Where were we? WMAP 1st year results (Feb.03): TT & TE EE detection by DASI (02), CBI (04), CAPMAP (05), Boomerang (05) 2dF: Percival et al. (02), Cole et al. (05). CMB anisotropies Galaxy surveys SDSS: Tegmark et al. (04), Seljak et al. (05). Ly used heavily in WMAP1, but not in WMAP3: … further study is needed if the new values are consistent with Ly data. See however Viel et al. (06), Seljak et al. (06) for WMAP3 + Ly

Bologna, 27 Aprile 2006 Issues after WMAP 1st year Low amplitude for low multipoles of the C l pattern Weird alignment of the l=2,3 of a lm Sticky points out of the CDM fit High value for Evidence of running of the spectral index ?

Bologna, 27 Aprile 2006 Will these waves in 1st year data persist?

Bologna, 27 Aprile 2006 Temperature WMAP3 plus small scale CMB data The spectrum is cosmic variance limited to l=400 (354 1 st year)and S/N>1 up to l=850 (658 1st year)

Bologna, 27 Aprile 2006 Red: WMAP1 Black: WMAP3 Points: ratio of WMAP3 over WMAP1 value Red line: ratio of window function WMAP1 over WMAP3 Red: WMAP1 with 06 analysis and 06 windows function Black: WMAP3

Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP1 WMAP3 Anomaly on the octupole alleviated; quadrupole remains low TE in better agreement with CDM; is almost half of 1st yr value Some (but not all) of the sticky points remain

Bologna, 27 Aprile 2006 Lines: Red: WMAP1 Orange: WMAP1 + CBI +ACBAR Black: WMAP3 Points: Grey: WMAP1 Black: WMAP3

Bologna, 27 Aprile 2006 courtesy from Spergel et al., 2006 CDM plus constraints

Bologna, 27 Aprile 2006

courtesy from Hinshaw et al., 2006 CDM plus is a good fit to WMAP

Bologna, 27 Aprile 2006 Polarization only useful for measuring tau for near future Polarization probably best way to detect tensors CMB Polarization

Bologna, 27 Aprile 2006 Cosmological Parameters: Main WMAP3 parameter results rely on polarization courtesy from A. Lewis, 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP3 TT with tau = 0.10 ± 0.03 prior (equiv to WMAP EE) Black: TT+prior Red: full WMAP courtesy from A. Lewis, 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 Implications for Nucleosynthesis

Bologna, 27 Aprile 2006 courtesy from Page et al., 2006 From = (1st year) To = (3 years)

Bologna, 27 Aprile 2006 courtesy from Spergel et al., e 2 contours: Light Blue: WMAP1 Red: WMAP1 + CBI +ACBAR Blue: WMAP3

Bologna, 27 Aprile 2006 n s < 1 or tau is high or there are tensors or the model is wrong or we are quite unlucky n s =1 So: Is Harrison-Zeldovich Ruled out?

Bologna, 27 Aprile 2006 Dark Energy: w DE w = -1 for CMB anisotropies we need DE perturbations w DE constant in time c DE =1 ( p DE =c 2 DE DE+…).

Bologna, 27 Aprile 2006 WMAP 3 years results without DE perturbations are flawed Effect known since Caldwell,Dave, Steinhardt PRL 1998 Abramo, Finelli, Pereira PRD 2004

Bologna, 27 Aprile 2006 Massive Neutrinos courtesy from Spergel et al., 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 Curvature K 0 courtesy from Spergel et al., 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 Curvature K 0 plus Dark Energy courtesy from Spergel et al., 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 Gravity Waves Baldi,Finelli,Matarrese, PRD72 (2005) r < 0.55 (2 ) WMAP3 only r < 0.28 (2 ) WMAP3 plus SDSS r k* = P T (k * )/P S (k * ) r < 1.28 (2 ) WMAP1 only r < 1.14 (2 ) WMAP1 plus 2dFGRS

Bologna, 27 Aprile 2006 LCDM+ Tensors No evidence from tensor modes -is not going to get much better from TT! courtesy from A. Lewis, 2006 Finelli et al., in preparation (2006) Leach & Liddle, PRD (2003) Single standard scalar field inflation: r = - 8 n T

Bologna, 27 Aprile 2006 Black: SZ marge; Red: no SZSlightly LOWERS n s SZ Marginalization Spergel et al. WMAP-3 yr twist: SZ

Bologna, 27 Aprile 2006 CMB lensing and WMAP3 Black: with red: without - increases n s not included in Spergel et al analysis opposite effect to SZ marginalization

Bologna, 27 Aprile 2006 And Planck? to be launched in 2008 improved frequency coverage ( GHz) for improved foreground subtraction improved resolution (>5') and sensitivity (~µK) more accurate polarisation measurement foregrounds!

Bologna, 27 Aprile 2006 Planck vs WMAP:1 courtesy from C. Burigana

Bologna, 27 Aprile 2006 Planck vs WMAP:2 courtesy from C. Burigana

Bologna, 27 Aprile 2006 Planck vs WMAP:3 courtesy from Planck Bluebook, astro-ph/

Bologna, 27 Aprile 2006 Planck vs WMAP:4 courtesy from Spergel et al., 2006

Bologna, 27 Aprile 2006 courtesy from Planck Bluebook, astro-ph/ Planck vs WMAP:5