Observações de polarização da radiação cósmica de fundo em microondas: limite em 42 GHz

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Rodrigo Leonardi
• Orientador(a): Thyrso Villela Neto, Carlos Alexandre Wuensche
• Banca de defesa: Francisco José Jablonski, Ronaldo Eustáquio de Souza, Luis Raul Abramo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
• País: BR
• Resumo em Inglês: Cosmic Microwave Background (CMB) polarization is an important current topic in cosmology. This work presents measurements of CMB polarization in a 5.5 deg2 sky region centered at the North Celestial Pole. The observations were carried out with an off-axis Gregorian ground-based microwave telescope and receiver system consisting of two pseudo-correlation polarimeters at 42 GHz and 90 GHz. The instrument was installed at an altitude of 3880 m in an astronomical site in California, USA. In addition to sky polarization observations, the site characteristics for microwave astronomy were determined using a weather station and a 225 GHz radiometer. These procedures allowed microwave opacity and transmission to be estimated from local measurements. A median opacity at 225 GHz of 0.11 was measured, which corresponds to a transmission of 89.6%. The instrument collected 2169 hours of data for each polarimeter. A pipeline was implemented to allow instrument characterization, sky maps production, and angular power spectrum analysis. An upper limit of 14 µK (95% confidence level) on the angular power spectrum EE in the range 170 < l < 240 was obtained. This upper limit is consistent with EE polarization prediction from standard Lambda-Cold Dark Matter cosmological model.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/01.16.12.39

Medir e mapear polarização da Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM) é um atual e promissor tópico em cosmologia. Este trabalho apresenta observações de polarização da RCFM em uma região do céu de 5,5 graus quadrados, centrada no Pólo Norte Celeste. As observações foram realizadas em 2004 com um instrumento constituído por um telescópio do tipo gregoriano off-axis e dois polarímetros de pseudo-correlação em 42 GHz e 90 GHz. O instrumento foi instalado a 3880 m de altitude em um sítio astronômico na Califórnia, EUA. Em adição às observações de polarização do céu, um estudo das condições e características deste sítio para astronomia em microondas foi realizado com uma estação meteorológica e um radiômetro em 225 GHz. Esse estudo permitiu estimar a opacidade e transmissão atmosférica em microondas no referido sítio. Em 225 GHz, a opacidade mediana medida foi de 0,11, o que corresponde a uma transmissão de 89,6%. Durante a campanha de observação, foram coletadas 2169 horas de dados brutos com cada polarímetro, incluindo-se observações para caracterização do instrumento e da polarização da RCFM. Um procedimento para tratamento dos dados coletados foi elaborado visando caracterizar o instrumento, produzir mapas do céu e investigar os espectros de potencia angular da RCFM. Foi obtido um limite superior de 14 µK (nível de confiança de 95%) no intervalo de multipolos 170 < l < 240 do espectro de potência angular EE. O limite superior obtido é consistente com a previsão para o espectro de potência angular EE do modelo cosmológico padrão baseado em matéria escura fria com constante cosmológica.