hány űrmissziók tanult a kozmikus mikrohullámú háttér?
az első űrmisszió, amelyet kifejezetten a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) tanulmányozására terveztek, a NASA által 1989-ben indított kozmikus háttér-felfedező (COBE) volt., Között a legfontosabb felfedezések voltak, hogy átlagosan az egész égbolt, a CMB azt mutatja, spektrum, ami megfelel a rendkívül pontosan, hogy egy ún. fekete test’ (azaz tiszta hőmérsékleti sugárzás) hőmérsékleten 2.73 Kelvin, de ez is mutatja, nagyon kis hőmérséklet-ingadozások a sorrendben 1 rész 100,000 az égen. Ezeket a megállapításokat John Mather és George Smoot 2006-os fizikai Nobel-díjjal jutalmazták.,
A NASA második generációs űrmissziója, a Wilkinson mikrohullámú anizotróp szondát (WMAP) 2001-ben indították el, hogy sokkal részletesebben tanulmányozzák ezeket a nagyon kis ingadozásokat. Az ingadozások voltak mentve a CMB a pillanat, amikor a fotonok pedig számít, függetlenített 380,000 évvel az ősrobbanás után, valamint tükrözik valamivel magasabb, illetve alacsonyabb sűrűségű az ősi Univerzum. Ezek az ingadozások egy korábbi korszakból származtak – közvetlenül az ősrobbanás után -, majd később a gravitáció hatására növekedtek, ami a nagyszabású struktúrát eredményezte (azaz, galaxisok klaszterei és szuperklúziói) , amelyeket ma körülöttünk látunk. A WMAP eredményei segítettek meghatározni az univerzum alapvető összetevőinek arányát, és megalapozni a ma elterjedt kozmológia standard modelljét, tudósai, Charles Bennett vezetésével, számos díjat nyertek a fizikában a beavatkozó években.
végül, ESA ” s Planck indult 2009-ben, hogy tanulmányozza a CMB még részletesebben, mint valaha., Szélesebb frekvenciatartományt fed le több sávban és nagyobb érzékenységgel, mint a WMAP, ami lehetővé teszi a szubmilliméter és a mikrohullámú hullámhossz égbolt összes összetevőjének pontosabb elválasztását, beleértve számos előtérforrást, például a saját Tejút-galaxisunk kibocsátását. Ez az alapos kép így a CMB-t és annak apró ingadozásait sokkal részletesebben és precízebben mutatja be,mint korábban., A Planck célja, hogy ezzel a nagyobb érzékenységgel bizonyítsa a kozmológia standard modelljét kétségtelenül, vagy csábítóbb módon Keresse meg a modelltől való eltéréseket,amelyek tükrözhetik az új fizikát.
hogyan néz ki a kozmikus mikrohullámú háttér?
a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) az ég minden irányában észlelhető, és szinte egységes háttérként jelenik meg a mikrohullámú távcsövekben. Planck elődei (a NASA COBE és WMAP küldetései) a CMB hőmérsékletét 2.726 Kelvinre (körülbelül -270 Celsius fok) mérték, szinte mindenhol az égen., A “majdnem” a legfontosabb tényező itt, mert a hőmérséklet apró ingadozása, mindössze egy bizonyos fok töredékével, a szerkezet sűrűségének különbségeit képviseli mind a kis, mind a nagy skálákon, amelyek közvetlenül az univerzum kialakulása után voltak jelen. Úgy lehet elképzelni, mint magokat, ahol a galaxisok végül növekedni fognak. A Planck műszerdetektorai annyira érzékenyek, hogy néhány milliomod fokos hőmérsékletváltozások megkülönböztethetők, nagyobb betekintést nyújtva az univerzum születése után nem sokkal megjelenő sűrűség-ingadozások természetébe.,
mi a “kozmológia standard modellje”, és hogyan kapcsolódik a CMB-hez?
a kozmológia standard modellje azon a feltételezésen alapul, hogy nagyon nagy léptékben az univerzum homogén és izotróp, ami azt jelenti, hogy tulajdonságai minden ponton nagyon hasonlóak, és hogy nincsenek preferenciális irányok az űrben. Ebben a modellben az univerzum közel 14 milliárd évvel ezelőtt született: ebben az időben sűrűsége és hőmérséklete rendkívül magas volt-ezt az állapotot “hot Big Bang” – nek nevezik., Az Univerzum tágul, mióta, ahogy azt a megfigyeléseket végezni, mivel az 1920-as évek. A gazdag, változatos szerkezet megfigyelhetjük, hogy a viszonylag kis mérleg eredménye apró, véletlenszerű ingadozások voltak beágyazott során kozmikus infláció – egy korai időszakban a gyorsított bővítése került sor után azonnal a szexi Big Bang – aki később nőni alatt a gravitáció hatását a galaxisok pedig galaxishalmazt.,
a kozmológia standard modellje számos különböző csillagászati megfigyelésből származik, amelyek teljesen különböző fizikai folyamatokon alapulnak. Összeegyeztetni az adatok elmélet, azonban a kozmológusok hozzá két további összetevők hiánya kísérleti megerősítés: sötét anyag, egy láthatatlan anyag összetevő, amelynek a web-mint engedély a nagy mérleg minősül a vérpadra, ahol a galaxisok, illetve más, a kozmikus struktúra alakult ki; valamint a sötét energia, egy titokzatos összetevő, amely áthatja az Univerzumot, s vezet a jelenleg gyorsított bővítése., A kozmológia standard modellje viszonylag kis számú paraméterrel írható le, többek között: a közönséges anyag, a sötét anyag és a sötét energia sűrűsége, a kozmikus terjeszkedés sebessége a jelenlegi korszakban (más néven a Hubble-állandó), az univerzum geometriája, valamint a különböző skálákon az infláció során beágyazott primordiális ingadozások relatív mennyisége és amplitúdója.