Kosmiline mikrolaine-taustkiirgus
Kosmiline mikrolaine taustakiirgus (CMB-kiirgus) on elektromagnetilise spektri mikrolaineosas olev kiirgus, mis pärineb kosmosest kõikidest suundadest. On teada, et see pärineb meie varaseimast imeväikeuniversumist. Kuna universum on väga suur ja valguse kiirus on konstantne, siis teame, et kui CMB-kiirgus saabub imeväikeuniversumist, siis on see kõige vanem signaal, mida me suudame tuvastada.
Suure paugu ajal tekkis palju kõrge energiaga kiirgust. Seejärel muutus universum suuremaks ja külmemaks. Seetõttu kaotasid suure energiaga footonid suurema osa oma algsest energiast. Selle tulemusena on see kiirgus nüüd elektromagnetilise spektri mikrolainealaosas (mikrolaineala on üsna madala energiaga). Kosmiline mikrolaine taustakiirgus on kiirgus, mis on liikunud ilma midagi tabamata alates ajast, mil universum muutus läbipaistvaks, umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku.
Arno Penzias ja Robert Wilson avastasid CMB kiirguse esimesena. Teadlased arvavad, et CMB-kiirguse olemasolu on koos punase nihkega oluline tõend selle kohta, et Suure Paugu teooria on tõene.
Hilisemad andmed põhinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Plancki kosmoseaparaadil. See oli mõeldud kosmilise mikrolaine taustapilti (CMB) erinevuste jälgimiseks mikrolaine- ja infrapunasagedustel, kusjuures see on väga tundlik ja väikese nurgaeraldusvõimega. Kosmoseaparaat on oma töö lõpetanud, kuid teadlased analüüsivad veel andmeid. Peamine huvi on see, et on:
"ebasümmeetria keskmistes temperatuurides vastandlikel taevapoolkeral. See on vastuolus standardmudeli prognoosiga, mille kohaselt peaks Universum olema üldjoontes sarnane igas suunas, kuhu me vaatame. Lisaks sellele ulatub külm punkt üle oodatust palju suurema taevalaotuse".
Selle kohta ei ole teada ühtegi selgitust.
Kosmilise mikrolaine tausta (CMB) temperatuurikõikumised 7-aastase Wilkinsoni mikrolaine anisotroopiasondi andmetest kogu taevas. Pildil on temperatuuri kõikumiste projektsioon üle taevakeha. Keskmine temperatuur on 2,725 kelvini kraadi üle absoluutse nulli (absoluutne null vastab -273,15 ºC ehk -459 ºF) ja värvid kujutavad pisikesi temperatuurikõikumisi nagu ilmakaardil. Punased piirkonnad on soojemad ja sinised piirkonnad on umbes 0,0002 kraadi võrra külmemad.
Küsimused ja vastused
K: Mis on kosmiline mikrolaine taustakiirgus?
V: Kosmiline mikrolaine taustakiirgus (CMB-kiirgus) on elektromagnetilise kiirguse liik spektri mikrolaineosas, mis pärineb kosmosest kõikidest suundadest. Arvatakse, et see pärineb meie varaseimast imeväikeuniversumist.
K: Kuidas me teame, et CMB-kiirgus saabub vanima signaalina?
V: Me teame, et CMB valgus saabub kõige vanema signaalina, sest universum on väga suur ja valguse kiirus on konstantne. Seega, kui see jõuab meieni imeväikeuniversumist, on see juba pikka aega liikunud, ilma et ta oleks midagi tabanud.
K: Kes avastas CMB-kiirguse esimesena?
V: Arno Penzias ja Robert Wilson olid esimesed, kes CMB-kiirgust avastasid.
K: Milliseid tõendeid annab selle olemasolu Suure Paugu teooria jaoks?
V: CMB-kiirguse olemasolu annab koos punase nihke andmetega olulisi tõendeid, mis toetavad Suure Paugu teooriat.
K: Mida pidi Plancki kosmoseaparaat jälgima?
V: Plancki kosmoseaparaat oli mõeldud kosmilise mikrolaine tausta erinevuste vaatlemiseks mikrolaine- ja infrapunasagedustel suure tundlikkuse ja väikese nurgaeraldusvõimega.
K: Milliseid ootamatuid avastusi on teadlased avastanud, analüüsides Plancki kosmosesondi andmeid?
V: Plancki kosmosesondi andmeid analüüsivad teadlased on leidnud ebasümmeetriat keskmistes temperatuurides taeva vastaskülgedel, mis on vastuolus standardmudeli prognoosidega, mille kohaselt peaks Universum olema üldjoontes sarnane igas suunas, kuhu me vaatame. Lisaks sellele leidsid nad ka külma punkti, mis ulatub oodatust palju suuremale taevalaigule, millele praegu puudub seletus.
