Temperature and polarization studies of the cosmic microwave background [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Mona Silja Frommert

Ludwig-Maximilians-Universita¨tSigillum Universitatis Ludovici MaximilianiTemperature and Polarization Studiesof the Cosmic Microwave BackgroundDissertation an der Fakultat¨ fu¨r Physikder Ludwig-Maximilians-Universitat¨ Mu¨nchenfu¨r den Grad desDoctor rerum naturaliumvorgelegt von Mona Silja Frommertaus Bob¨ lingen¨Munchen, den 29.10.2009Sigillum Universitatis Ludovici Maximiliani1. Gutachter: Prof. Dr. Simon D. M. White2. Gutachter: Prof. Dr. Jochen WellerTag der mu¨ndlichen Pru¨fung: 11.02.2010D  ,   W /I I ¨Johann Wolfgang von Goethe, FaustContentsContents 1Zusammenfassung 9Abstract 11Introduction 131 Cosmology 171.1 Basics of General Relativity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.2 Basics of cosmology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.3 The cosmological concordance model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.3.1 Constituents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.3.2 Dark energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.3.3 Inflation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.4 The cosmic microwave background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.4.1 Origin of the CMB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.4.2 Temperature anisotropies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.4.