Jak mnoho kosmických misí studovali kosmické mikrovlnné pozadí?
první vesmírnou misí speciálně navrženou ke studiu kosmického mikrovlnného pozadí (CMB) byl kosmický Průzkumník pozadí (COBE), který zahájila NASA v roce 1989., Mezi jeho klíčové objevy, které byly v průměru přes celou oblohu, CMB ukazuje spektrum, které odpovídá velmi přesně na tzv. černé těleso (tj. čisté tepelné záření) při teplotě 2.73 Kelvin, ale že to také ukazuje jen velmi malé kolísání teploty v řádu 1: 100 000 na nebe. Tato zjištění byla odměněna udělením Nobelovy ceny za fyziku za rok 2006 Johnu Matherovi a Georgi Smootovi.,
vesmírná mise druhé generace NASA, sonda Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) byla zahájena v roce 2001, aby tyto velmi malé výkyvy podrobněji prozkoumala. Výkyvy byly potiskem na CMB v okamžiku, kdy fotony a hmoty oddělené 380 000 let po Velkém Třesku, a odrážet mírně vyšší a nižší hustoty v prvotní Vesmír. Tyto výkyvy vznikly v dřívější době-bezprostředně po Velkém třesku – a později rostly pod vlivem gravitace, což vedlo k rozsáhlé struktuře (tj., shluky a superclustery galaxií), které dnes vidíme kolem nás. WMAP“s výsledky pomohly určit podíly základních složek Vesmíru, a vytvořit standardní model kosmologie převládající dnes, a její vědci, v čele Charles Bennett, si získaly mnoho cen ve fyzice v uplynulých letech.
konečně byl Planck ESA zahájen v roce 2009, aby studoval CMB ještě podrobněji než kdy předtím., To zahrnuje širší rozsah kmitočtů ve více pásmech a na vyšší citlivost, než WMAP, což je možné provést mnohem přesnější separaci všech složek submillimetre a mikrovlnná trouba vlnová délka sky, včetně mnoha popředí zdrojů, např. emise z naší vlastní Galaxie Mléčné dráhy. Tento důkladný obraz tak odhaluje CMB a jeho drobné výkyvy v mnohem větších detailech a přesnosti, než bylo dříve dosaženo., Cílem Plancka je použít tuto větší citlivost k prokázání standardního modelu kosmologie bezpochyby nebo, více lákavě, hledat odchylky od modelu, které by mohly odrážet novou fyziku mimo něj.
jak vypadá kosmické mikrovlnné pozadí?
kosmické mikrovlnné pozadí (CMB) je detekováno ve všech směrech oblohy a zdá se, že mikrovlnné dalekohledy jsou téměř jednotným pozadím. Planckova předchůdců (NASA“s COBE a WMAP misí) měřená teplota CMB být 2.726 Kelvin (přibližně -270 stupňů Celsia) téměř všude na obloze., ‚Téměř‘ je nejdůležitějším faktorem, protože drobné výkyvy v teplotě, jen o zlomek stupně, představují rozdíly v hustot strukturu, na to jak malé a velké váhy, které byly přítomny hned po Vesmír tvořen. Lze si je představit jako semena, kde by galaxie nakonec rostly. Planck“s nástrojem detektory jsou tak citlivé, že teplotní výkyvy o pár miliontin stupně jsou rozlišitelné, poskytuje větší vhled do povahy hustota fluktuace představují brzy po zrodu Vesmíru.,
Co je „standardní model kosmologie“ a jak se vztahuje k CMB?
standardní model kosmologie se opírá o předpoklad, že na velmi velkých měřítkách je Vesmír homogenní a izotropní, což znamená, že jeho vlastnosti jsou velmi podobné na všech místech, a že neexistují žádné přednostní nasměrování v prostoru. V tomto modelu se vesmír narodil téměř před 14 miliardami let: v této době byla jeho hustota a teplota extrémně vysoká – stát označovaný jako „horký velký třesk“., Vesmír byl rozšiřující se od té doby, jak dokazují pozorování provádí od konce 1920. Bohatá škála struktury, které můžeme pozorovat na relativně malých škálách je výsledek nepatrný, náhodné výkyvy, které byly vloženy v průběhu vesmírné inflace – rané období zrychlené expanze, která se konala bezprostředně po horké Velký Třesk – a to by později rostou pod vlivem gravitace do galaxie a kupy galaxií.,
standardní model kosmologie byl odvozen z řady různých astronomických pozorování na zcela odlišných fyzikálních procesů. Sladit data s teorií, nicméně, kosmologové přidali další dvě komponenty, které chybí experimentální potvrzení: temné hmoty, neviditelné ohledu na součásti, jejichž web-jako distribuce na velkých měřítkách představuje lešení, kde galaxií a dalších kosmických strukturu tvoří, a temná energie, tajemná součást, která prostupuje celý Vesmír a je hnací silou jeho v současné době zrychlené expanze., Standardní model kosmologie může být popsána pomocí poměrně malého počtu parametrů, včetně: hustota běžné hmoty, temné hmoty a temné energie, rychlosti kosmické expanze v současné epochy (také známá jako Hubbleova konstanta), geometrii Vesmíru, a relativní množství prvotní kolísání vložené během inflace v různých měřítcích a jejich amplitudy.