Imaging the Big Bang through gravitational waves with LiteBIRD

Oppdagelsen av gravitasjonsbølger som ble til rett etter Big Bang vil være en av de mest banebrytende oppdagelsene i dagens forskningsfront. Den mest direkte måten vil være ved veldig nøyaktige målinger av den polariserte kosmiske bakgrunnsstrålingen. LiteBIRD er et satellitt-eksperiment ledet av JAXA, den japanske romfartsorganisasjon som planlegges for oppskytning i 2032. Den vil være aktiv i tre år og dataene vil transformere forskningsfeltet gjennom forbedret sensitivitet og instrument-stabilitet. Målet til dette NFR-prosjektet er å sikre finansiering for norsk deltagelse, og å organisere et LiteBIRD data-analysesenter ved Universitetet i Oslo. Prosjektet vil spenne fra 2025 til 2033, da vil også ett år med data fra satellitten være tilgjengelig. Datasenteret vil derfor kunne være blant de første i verden til å analysere disse revolusjonerende målingene. Hovedfokuset vil være på å utvikle en komplett analyseprogramvare som tar for seg alle nødvendige aspekter, helt fra modellering av selve instrumentet til å beregne kosmologiske parametre i Big Bang modellen. Denne koden kalles Commander, og er et Open Science samarbeid i hele forskningsfeltet som ligger under Cosmoglobe-paraplyen.

The detection of primordial gravitational waves created during the Big Bang ranks among the greatest potential discoveries in science. The most direct path to such a discovery is through accurate measurements of large-scale CMB polarization. LiteBIRD is a JAXA-led satellite experiment planned to be launched in 2032 that will transform this field through exquisite sensitivity and instrument stability. ESA is currently preparing to join LiteBIRD in 2024 through a Mission of Opportunity partnership under CNES leadership, and the main operational goal of the current application is to secure funding for Norwegian participation in this pan-European effort. Specifically, we propose in this project to organize a LiteBIRD data analysis center at the University of Oslo with a primary focus on Bayesian end-to-end data analysis for LiteBIRD. This application will cover the period from 2025 to 2033, at which point the first year of LiteBIRD data will be available, and the proposed data center will therefore be among the first in the world to process these ground-breaking measurements. This work will be performed under the community-wide Open Science Cosmoglobe umbrella; all codes will be released under an Open Source license; and we will co-host summer schools to expose the next generation of young scientists to these methods.