プランクと宇宙マイクロ波の背景

プランクとWMAPによって見られるCMB

宇宙マイクロ波の背景を研究した宇宙ミッションはいくつありますか?
宇宙マイクロ波背景(CMB)を研究するために特別に設計された最初の宇宙ミッションは、1989年にNASAによって打ち上げられた宇宙背景探査機(Cobe)でした。, その重要な発見の中で、CMBは2.73ケルビンの温度でいわゆる”黒体”(すなわち純粋な熱放射)に非常に正確に適合するスペクトルを示しているが、空を横切って1部100,000のオーダーで非常に小さな温度変動を示していることが明らかになった。 これらの発見は、ジョン-マザーとジョージ-スムートに2006年のノーベル物理学賞の賞を授与された。,

NASAの第二世代の宇宙ミッション、ウィルキンソンマイクロ波異方性プローブ(WMAP)は、はるかに詳細にこれらの非常に小さな変動を研究するために2001年に打 ゆらぎは、ビッグバンの380,000年後に光子と物質が分離した瞬間にCMBに刻印され、原始宇宙のわずかに高い密度と低い密度を反映しています。 これらのゆらぎは、ビッグバンの直後のより早い時代に発生し、後に重力の影響を受けて成長し、大規模な構造(すなわち、)を生じさせるであろう。, 私たちは今日私たちの周りに見る銀河のクラスターと超銀河団)。 WMAPの結果は、宇宙の基本構成要素の割合を決定し、今日普及している宇宙論の標準模型を確立するのに役立ち、チャールズ-ベネット率いるその科学者は、その間の年に物理学で多くの賞を獲得してきました。

最後に、ESAのプランクは、これまで以上に詳細にCMBを研究するために2009年に発売されました。, WMAPよりも広い周波数範囲と高い感度をカバーしており、私たち自身の天の川銀河からの放射などの多くの前景ソースを含む、サブミリメートルとマイクロ波波長の空のすべての成分をはるかに正確に分離することができます。 この徹底的な画像は、このようにCMBと以前に達成されたよりもはるかに詳細かつ精度でその小さな変動を明らかにする。, プランクの目的は、疑いを超えて宇宙論の標準モデルを証明するために、またはより魅力的に、それを超えた新しい物理学を反映するかもしれないモデルからの偏差を検索するために、このより大きな感度を使用することです。

宇宙マイクロ波の背景はどのように見えますか?
宇宙マイクロ波背景(CMB)は、空のすべての方向で検出され、ほぼ均一な背景としてマイクロ波望遠鏡に見えます。 プランクの前任者(NASAのCOBEおよびWMAPミッション)は、cmbの温度を2.726ケルビン(約-270℃)と測定しました。, なぜなら、温度のわずかな変動は、宇宙が形成された直後に存在した小規模および大規模の両方で、構造密度の違いを表すからです。 彼らは銀河が最終的に成長する場所の種として想像することができます。 プランクの計器検出器は非常に敏感であり、ある程度の数百万分の温度変化が区別でき、宇宙の誕生直後に存在する密度のゆらぎの性質に大きな洞察を提供する。,

“宇宙論の標準モデル”とは何ですか、そしてそれはCMBとどのように関連していますか?
宇宙論の標準モデルは、非常に大きなスケールでは、宇宙は均質で等方性であり、その性質はすべての点で非常に似ており、宇宙に優先方向がないということを意味するという前提に基づいている。 このモデルでは、宇宙はほぼ14億年前に生まれました:この時点で、その密度と温度は非常に高かった–”ホットビッグバン”と呼ばれる状態。, 1920年代後半から観測されてきたように、宇宙はそれ以来ずっと膨張していますが、比較的小さなスケールで観測できる豊富な構造は、熱いビッグバンの直後に起こった加速expansion張の初期の時期である宇宙インフレーションの間に埋め込まれ、その後重力の影響を受けて銀河や銀河団に成長する極めて小さなランダムなゆらぎの結果です。,

宇宙論の標準モデルは、全く異なる物理的過程に基づいていくつかの異なる天体観測から導かれました。 しかし、このデータを理論と調和させるために、宇宙学者は、銀河などの宇宙構造が形成された足場を構成する目に見えない物質の成分であるダークマターと、宇宙に浸透し、現在加速されている膨張を推進している神秘的な成分であるダークエネルギーを追加しました。, 宇宙論の標準模型は、通常の物質、ダークマター、ダークエネルギーの密度、現在の時代における宇宙expansion張の速度(ハッブル定数とも呼ばれる)、宇宙の幾何学的形状、異なるスケールでのインフレーション中に埋め込まれた原始ゆらぎの相対量とその振幅など、比較的少ない数のパラメータによって記述することができる。

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