Yerçekimi ve Kozmoloji

Hubble uzay teleskobuyla evrenin derinliklerine bakış.
Kaynak: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, ve P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; ve HUDF09 Ekibi.

Bölümde yürütülen çalışmalar arasında erken evrende gerçekleştiği düşünülen bir ivmelenerek genişleme dönemi olan kozmolojik enflasyon hipotezi ve kozmik mikrodalga fon ışınımına etkileri yer almaktadır. Kozmolojik enflasyon hipotezi gerek evrenin büyük ölçekte homojenlik, düzlük gibi genel özelliklerinin anlaşılmasına yardımcı olması, gerekse evrendeki yapılara evrilecek ilksel yoğunluk tedirgemelerini oluşturması nedeniyle, ilk ortaya atıldığı 1980’lerden itibaren büyük ilgi görmüştür. Şimdiye kadar çoğu inflaton denen bir skaler alana dayanan birçok enflasyon modeli ortaya atılmış olup bu modellerin öngörüleri son yıllarda çok daha hassaslaşan kozmik mikrodalga fon ışınımı sıcaklık anizotropileri ve polarizasyonu gözlemleriyle test edilmektedir.

Kozmik Mikrodalga Fon Işınımı Anizotropileri ve Planck uydusu.
Kaynak: ESA ve Planck Kolaborasyonu – D. Ducros

İnflatonun sahip olabileceği farklı potansiyellerin öngördüğü gözlemsel parametre değerleri çok sayıda makalede hesaplanmıştır. Bu makalelerin büyük çoğunluğunda, inflatonun gravitasyon ile sadece metrik vasıtasıyla çiftlendiği varsayılmıştır. Öte yandan eğri uzay-zamanda skaler alan teorisinin renormalizasyonu eylemde genel olarak Ricci skaleri ve inflaton arasında da bir çiftlenim terimi bulunmasını gerektirmektedir. Bölümde yürüttüğümüz bir proje ile amacımız, yüksek motivasyona sahip olduğunu düşündüğümüz bazı enflasyon potansiyelleri için gözlemsel öngörülerin minimal olmayan çiftlenim terimi hesaba katıldığında nasıl değiştiğini incelemektir.