Hvor mange rum-missioner har studeret den kosmiske mikrobølge baggrund?
Den første rummission specielt designet til at studere cosmic Micro microwaveave background (CMB) var Cosmic Background e .plorer (COBE), lanceret af NASA i 1989., Blandt de vigtigste opdagelser var der i gennemsnit over hele himlen, CMB viser et spektrum, der svarer meget præcist til en såkaldt “black body” (dvs ren termisk stråling) ved en temperatur på 2.73 Kelvin, men at det også viser meget små temperatur udsving på 1 del ud af 100.000 over himlen. Disse resultater blev belønnet med tildelingen af Nobelprisen i fysik i 2006 til John Mather og George Smoot.,
NASA”s anden generation space mission, Wilkinson microwave Anisotropi Probe (SATELLITTEN) blev lanceret i 2001 at studere disse meget små udsving i langt flere detaljer. Svingningerne blev præget på CMB i det øjeblik, hvor fotonerne og materien afkoblede 380.000 år efter Big Bang, og afspejler lidt højere og lavere tætheder i det oprindelige univers. Disse udsving opstod i en tidligere epoke – umiddelbart efter Big Bang – og ville senere vokse under tyngdekraftens virkning, hvilket gav anledning til den store struktur (dvs ., galakser), som vi ser omkring os i dag. SATELLITTEN”s resultater har hjulpet med at bestemme andelen af de grundlæggende bestanddele af Universet og til at etablere en standard model, kosmologi er fremherskende i dag, og dets forskere, ledet af Charles Bennett, har vundet mange præmier i fysik i de mellemliggende år.
endelig blev ESA”s Planck lanceret i 2009 for at studere CMB endnu mere detaljeret end nogensinde før., Det dækker over et bredere frekvensområde i flere bands, og ved højere følsomhed end SATELLITTEN, der gør det muligt at lave en meget mere præcis adskillelse af alle komponenter af submillimeter-og mikrobølgeovn bølgelængde himlen, herunder mange forgrunden kilder, såsom stråling fra vores egen Galakse, Mælkevejen. Dette grundige billede afslører således CMB og dets små udsving i meget større detaljer og præcision end tidligere opnået., Formålet med Planck er at bruge denne større følsomhed til at bevise standardmodellen for kosmologi uden tvivl eller, mere lokkende, at søge efter afvigelser fra modellen, der muligvis afspejler ny fysik ud over den.
hvordan ser den kosmiske mikrobølge baggrund ud?
Den Kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) registreres i alle retninger af himlen og ser ud til at mikrobølgeteleskoper som en næsten ensartet baggrund. Planck ‘s forgængere (NASA”s COBE SATELLITTEN og missioner) målt temperatur af CMB for at være 2.726 Kelvin (ca -270 grader Celsius) næsten overalt på himlen., Det ‘næsten’ er den vigtigste faktor her, fordi små udsving i temperaturen, ved bare en brøkdel af en grad, repræsenterer forskelle i tætheder af struktur, både små og store skalaer, der var til stede lige efter, at Universet er dannet af. De kan forestilles som frø til, hvor galakser til sidst ville vokse. Planck ” s instrument detektorer er så følsomme, at temperaturvariationer af et par milliontedele af en grad kan skelnes, giver større indsigt i arten af de udsving tæthed stede kort efter fødslen af universet.,
Hvad er ‘standardmodellen for kosmologi’, og hvordan relaterer den sig til CMB?
standardmodellen for kosmologi hviler på antagelsen om, at universet på meget store skalaer er homogent og isotropisk, hvilket betyder, at dets egenskaber er meget ens på hvert punkt, og at der ikke er nogen præferenceretninger i rummet. I denne model blev universet født for næsten 14 milliarder år siden: på dette tidspunkt var dens densitet og temperatur ekstremt høj – en tilstand kaldet “hot Big Bang”., Universet har været voksende siden, som det fremgår af observationer, der er udført siden slutningen af 1920’erne. Det rige udvalg af strukturen, som vi kan observere på relativt små skalaer er resultatet af meget små, tilfældige udsving, der blev indlejrede i løbet af kosmisk inflation – en tidlig periode med accelereret ekspansion, der fandt sted umiddelbart efter, at hot Big Bang – og der vil senere udvikle sig under påvirkning af tyngdekraften ind i galakser og galaksehobe.,
standardmodellen for kosmologi blev afledt af en række forskellige astronomiske observationer baseret på helt forskellige fysiske processer. At forene de data, der med teori, men kosmologer har tilføjet to yderligere komponenter, der mangler eksperimentel bekræftelse: mørkt stof, en usynlig sagen komponent, hvis web-lignende fordeling på store skalaer udgør skafottet, hvor galakser og andre kosmiske struktur dannet; og mørk energi, en mystisk komponent, der gennemsyrer Universet, og kører sin øjeblikket fremskyndet ekspansion., Standard model kosmologi kan beskrives ved et relativt lille antal af parametre, herunder: tæthed af almindeligt stof, mørkt stof og mørk energi, hastighed af kosmiske ekspansion på nuværende epoke (også kendt som Hubble-konstant), Universets geometri, og den relative mængde af det oprindelige udsving indlejret under inflationen på forskellige skalaer og deres amplitude.