Ilyen volt az Univerzum röviddel az Ősrobbanás után - új világtérképet mutattak be

Elkészült az első világtérkép a Planck-űrtávcsőtől: a Világegyetem kezdeti időszakából érkező halvány derengés és a legősibb galaxisok csírái láthatók a most közölt felvételeken. Hétfőn mutatták be a nagyközönségnek eddigi legpontosabb világtérképet röviddel az Ősrobbbanás utáni időszakból.

Az itt látható képet a teljes égboltot térképező Planck-űrszonda első eredményeiből állították össze, és hétfőn közölte az Európai Űrügynökség (ESA). A felvétel valójában egy hatalmas mozaik, amely a Föld körül keringő szonda számos mérésének együttes eredményeként született.

A kép ősi állapotában mutatja a Világegyetemet, amikor még nem léteztek csillagok és galaxisok sem. A mérési helyzet miatt mégis a legfeltűnőbb saját galaxisunk, a Tejútrendszer fősíkja, amely keresztben átszeli a felvételt. Kevésbé látványos, de sokkal izgalmasabb a felvétel alsó és felső részén látható halvány, vöröses derengés, amely a 13,7 milliárd évvel ezelőtti Nagy Bumm, azaz az Ősrobbanás után visszamaradt háttérsugárzás.

A 30 és 857 GHz frekvenciák között feltérképezett mikrohullámú sugárzás eloszlása a teljes égbolton a Planck-űrszonda mérései alapján. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESA)

Míg a Tejútrendszernél a mai állapot figyelhető meg a képen, a mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás az Univerzum kezdeti időszakáról árulkodik, és a benne mutatkozó apró eltérések (a sárgás foltok) a későbbi galaxishalmazok és szuperhalmazok, a Világegyetem legnagyobb ismert szerkezeteinek csíráit jelzik. Az eltérő színek eltérő hőmérsékletet és anyagsűrűséget mutatnak.

A Planck-űrteleszkóp 4,2 méteres, 1,9 tonnás űreszköz, távcsöve 1,5 méter átmérőjű úgynevezett Gregorian-rendszerű teleszkóp. A sugárzást a 27 GHz és 1 THz közötti tartományban gyűjti, majd azt két detektora méri: az LFI (Low Frequency Instrument) a nagyobb hullámhosszakon, a HFI (Hirg Frequency Instrument) a rövidebb hullámhosszakon dolgozik.

Méréseinek térbeli felbontása 10 ívperc körüli, a hőmérsékleti értékeket pedig milliomod fok pontossággal tudja megállapítani. Széles frekvenciatartományban észleli az égbolt különböző részeiről érkező sugárzást, képes a galaxisunk alkotta "előtérsugárzást" és a távolabbról származó, ősi háttérsugárzást elkülöníteni.

Áttekintés a Planck-űrtávcső küldetéséről (ESA)

A Planck megfigyelései alapján a szakemberek szeretnék az eddigieknél részletesebben feltérképezni a kozmikus háttérsugárzás eloszlását, és ennek segítségével pontosabban megállapítani néhány, a Világegyetem egészére jellemző értéket. Ilyenek például a láthatatlan tömeg és láthatatlan energia aránya vagy a Hubble-állandó nagysága.

Fontos ismereteket várnak továbbá a Nagy Bumm utáni gyors felfúvódás időszakáról - a Planck-űrteleszkóp tehát a Világegyetemünk születésével és fejlődésével kapcsolatban nyújthat fontos ismereteket. Az űrteleszkóp tervezett élettartama közel 15 hónap.

Magyar közreműködés

A Planck-űrteleszkóp méréseinek feldolgozását végző szoftver, az abban felhasznált algoritmus kidolgozásában Szapudi István is részt vett, aki a Hawaii Egyetem, és az Eotvos Interntional Research School intézetek munkatársa.

A legősibb sugárzás

A Világegyetemet kitöltő mikrohullámú háttérsugárzást 1965-ben fedezték fel. Ez a ma 2,7 kelvin hőmérsékletű sugárzás a magas hőmérsékletű, táguló, korai Világegyetem sugárzásának lehűlt maradványa. A sugárzási tér akkor alakulhatott ki, amikor a Világegyetem csak háromszázezer éves volt, az akkori 3000 kelvin hőmérsékletről a tágulás során csökkent a sugárzás a mai értékre.

Az utóbbi években a WMAP (Wilkinson Microwave Anistropy Probe) amerikai űrszonda minden korábbinál nagyobb pontossággal megmérte a kozmikus háttérsugárzás eloszlásának kicsiny eltéréseit. A sugárzás eloszlása ugyanis nem tökéletesen egyenletes (ezt már 1992, a COBE űrszonda mérései óta tudjuk). Vannak az átlagos hőmérsékletnél kissé hidegebb tartományok, ezekben a térrészekben alakulhattak ki az ősidőkben a galaxisok és a galaxishalmazok csírái (részletesebben lásd korábbi cikkünkben).

A mérések további pontosítását a Planck-űrszondától várják (lásd fent).