Defektu kosmikoak unibertsoaren eboluzioaren testuinguruan gertatu diren defektu topologikoak dira. Unibertsoa oso gazte zenean, fase-trantsizio kosmologikoak gertatu ziren —ura izotz edo izotza ur bihurtzean gertatzen den bezala—, eta litekeena da trantsizio horietan defektuak gertatzea: besteak beste, soka kosmikoak eta soka erdilokalak. Unibertsoaren eboluzioa azaltzen duten teoria askotan aurreikusi dira defektu kosmikoak, baina oraindik ez dira sekula neurtzera iritsi. Defektuak iragartzen dituzten ereduetan sakonduz eta zenbakizko metodoen bidez aztertuz, haien propietateak aztertu daitezke.

UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Teorikoa eta Zientziaren Historia saileko Joanes Lizarraga eta Asier Lopez-Eiguren ikertzaileak defektu kosmikoen zenbakizko simulazioak egiten ari dira Jon Urrestilla irakasle doktorearen zuzendaritzapean, eta Suitzako eta Erresuma Batuko ikerlariekin lankidetzan, besteak beste. Hain zuzen ere, soka kosmiko eta soka erdilokalen ezaugarriak determinatu nahi dituzte ikertzaileok, superordenagailuetan egiten dituzten kalkuluen bidez. "Defektuen fisika ezagutzeak ateak zabaltzen dizkio unibertsoak pasatu dituen faseak aztertzeari", azaldu dute ikertzaileek. Orain arte kalkulatu den modurik zehatzenean kalkulatu dute defektu horiek mikrouhin-erradiazio kosmikoan duten eragina. Mikrouhinen hondo kosmikoa (CMB, cosmic microwave background) unibertsoa gazte zenean sortutako erradiazioa da; duela mende-erdi edo neurtu zuten, lehenengo aldiz, eta WMAP eta Planck izeneko sateliteekin egin dituzte CMBaren neurketa moderno eta zehatzenak, azken hamarkada honetan.

Zehaztasuna, helburu

Kosmologiaren eredu estandarrari jarraikiz, teoriatik eratorritako ekuazioak erabiltzen dituzte ordenagailu bidez unibertsoaren simulazioak egiteko. "Kutxa bat sortzen dugu, unibertsoaren ezaugarriak dituena —azaltzen du Lizarragak—, eta teoria azaltzeko beharrezkoak diren ekuazioak ebazten ditugu bertan". Hala, unibertsoaren eboluzioa erreproduzitzen dute kutxan: zabaltzen ari den unibertsoaren erreplika bat egiten dute. Simulazio horietatik sokei buruzko informazio estatistiko handia lortzen dute, eta, kalkulu konplexu batzuen bidez, ikusten dute zer eragin izan lezaketen soka horiek CMBan.

Ikertzaileek azaldu dutenez, "inoiz egin diren simulazio handienak erabili ditugu, eta, hala, soken inguruan aztertu gabe zeuden hainbat alderdi aztertu ahal izan ditugu eta beste zenbait aztertzeko moduan gaude". Baliabide ugari behar da halako kalkuluak egiteko, eta, are gehiago, unibertsoa irudikatzen duen kutxa denboran eboluzionarazten bada. Baina simulazioen tamaina handitzea lortu dutenez eta lehen ezagutzen ez zituzten erregimenak hauteman dituztenez eta, bestalde, trantsizio kosmologikoek defektu-sareen gainean duten eragina kalkulatzea lortu dutenez, asko hobetu dute sokek CMBan izan dezaketen eraginaren kalkulua. Halaber, zenbakizko simulazioetatik lortutako datuak tratatzeko hainbat teknika berri garatzen ari dira, eta defektuen zenbakizko simulazioen arloko datuen analisia erraztu eta garatzeko tresna berriak lortu dituzte.

Informazio osagarria

Jon Urrestilla ikertzaile nagusiaren zuzendaritzapean ari dira lanean Joanes Lizarraga fisikan doktorea eta Asier Lopez-Eiguren fisikaria, UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Teorikoa eta Zientziaren Historia sailean. Hainbat unibertsitaterekin aritzen dira lankidetzan: Genevako Unibertsitatea (Suitza), Sussexeko Unibertsitatea (Erresuma Batua), Helsinkiko Unibertsitatea (Finlandia), Lurmutur Hiriko Unibertsitatea (Hego Afrika), Nottinghameko Unibertsitatea (Erresuma Batua), Leidengo Unibertsitatea (Herbehereak) eta Portoko eta Lisboako unibertsitateak (Portugal).

Erreferentzia bibliografikoak

J. Lizarraga, J. Urrestilla, D. Daverio, M. Hindmarsh, M. Kunz, A. R. Liddle (2014). "Can topological defects mimic the BICEP2 B-mode signal?". Phys.Rev.Lett. 112.171301.

J. Lizarraga, J. Urrestilla, D. Daverio, M. Hindmarsh, M. Kunz, A. R. Liddle (2014). "Constraining topological defects with temperature and polarization anisotropies". Phys.Rev. D90.103504.

A. Achúcarro, A. Avgoustidis, A.M.M. Leite, A. Lopez-Eiguren, C.J.A.P. Martins, et al. (2014). "Evolution of Semilocal String Networks: I. Large-scale Properties". Phys.Rev. D89.063503.

Argazkiak: Joanes Lizarraga. UPV/EHU.