Agentia Spatiala Europeana ESA a prezentat intr-o conferinta de presa ce a avut loc joi la Paris, o parte din descoperirile stiintifice ale misiunii europene Planck cu privire la evolutia Universului.

Una dintre imaginile date publicitatii de ESA si care ilustreaza CMB-ul ('cosmic microwave background'), va ramane cu siguranta in istorie. Desi nu este versiunea finala, ea reprezentand numai primele 15.5 luni din observatiile misiunii Planck, este spectaculoasa prin rezolutia fara precedent obtinuta.

CMB este un domeniu special al astronomiei -studiul radiatiei primordiale a Universului prin investigarea anizotropiilor din spatiul cosmic.
Primele masuratori au fost facute in 1965 cu ajutorul unui telescop special construit de Penzias si Wilson. Abia in 1989 a venit prima misiune spatiala – satelitul Cobe, ce zbura intr-o orbita SSO (900 km x 900 km x 99 de grade inclinatie). Rezolutia celor 3 detectori nu era insa exceptionala. In iunie 2001, NASA revolutiona acest domeniu, lansand WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). WMAP a fost primul satelit ce facea uz de o orbita speciala in jurul punctului Lagrange L2. Detectorii sai erau conectati la un telescop Gregorian 1.4 m x 1.6 m si scanau la lungimile de unda 13, 9.1, 7.3, 4.9 si 3.2 mm.

Articol comparativ despre astronomia in infrarosu:
De la telescoapele terestre la cele spatiale- astronomie in infrarosu si nu numai
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20111108094042

Conform teoriei Big Bang, Universul s-a creat in urma cu circa 13700 milioane de ani, atunci fiind intr-un stadiu mult mai dens si mai cald decat astazi (conform ultimelor modele avea 1000 milioane de grade Kelvin la 3 minute de la aparitia sa). In urma unui proces de expansiune, temperatura Universului a scazut in mod constant pana sub valoarea de 10000K atunci cand s-a finalizat procesul de recombinare a ionilor - undeva la 380.000 de ani de la momentul T0, atunci cand se estimeaza ca Universul a atins o temperature medie de 3000K. Acesta este si momentul cand temperatura a permis luminii sa inceapa sa calatoreasca liber in mediul extern. Pana in zilele noastre, datorita continuei expansiuni, temperatura medie a acestei materii aflate in CMB a scazut substantial pana la valoarea de 2,7 K, ceea ce o face extreme de greu de detectat. Ea va continua sa scada pe masura ce Universul se va extinde.

Planck a fost lansat impreuna cu telescopul spatial Herschel in mai 2009, un duo care a fost si cea mai scumpa misiune construita vreodata in Europa. Satelitul, stabilizat prin rotatie, zboara intr-o orbita speciala, in jurul punctului Lagrange L2 al sistemului Soare-Pamant/Luna.

Care este cea mai scumpa misiune construita in Europa?
http://spacealliance.ro/qa/?qa=16/care-este-cea-mai-scumpa-misiune-construita-in-europa


Planck are o oglinda primara 1,9 x 1,5m si o oglinda secundara 1,1 x 1.0 m, ambele inclinate fata de axa principala a telescopului.
Telescopul este protejat de un con de protectie (baffle) care impiedica patrunderea directa a radiatiei luminoase (provenita fie de la Soare, Pamant sau Luna) in planul focal.

Planck are doua instrumente stiintifice: LFI (the low frequency instrument) functionand la 27-77Ghz si HFI (the high frequency instrument) functionand la 83-857 Ghz.

Din 2012 instrumentul HFI a fost oprit dupa ce agentul sau criogenic s-a consumat, astfel ca astazi Planck opereaza cu un singur instrument: LFI. Planck isi va incheia misiunea la sfarsitul acestui an, dupa opt scanari complete ale sferei celeste.

Planck detine un record absolut: cel mai rece punct din spatiu este planul focal al instrumentelor sale (0.1 Kelvin).
A fost nevoie de acest lucru pentru a pastra rezolutia necesara masuratorilor.

Care este cea mai scazuta temperatura din spatiu?
http://spacealliance.ro/qa/?qa=13/care-este-cea-mai-scazuta-temperatura-din-spatiu


Putem spune ca rezultatele prezentate de cercetatorii care lucreaza pe setul de date de la Planck nu au fost revolutionare ci mai degraba au confirmat modelele cosmologice care erau deja elaborate, insa rezolutia obtinuta de aceasta data este cu adevarat exceptionala si poate deschide drumul unor noi descoperiri, astfel ca este foarte probabil sa stea la baza unor viitoare premii Nobel.

Planck a aratat ca varsta Universului este de 13.82 miliarde de ani (fata de 13.77 miliarde de ani cat estimase WMAP inainte). Deasemenea distributia intre ceea ce generic se numeste ‘ordinay matter’, ‘dark matter’ si ‘dark energy’ s-a modificat: 4.9%, 26.8% si respectiv 68.3% in cazul lui Planck (fata de 4.6%, 24% si 71% cum masurase WMAP).
Constanta Hubble are deasemenea o noua valoare : 67.15 km/s/Mpc fata de 69.32 km/s/Mpc.

Cateva descoperiri ciudate, care nu pot fi astazi explicate prin modelul cosmologic pe care s-a lucrat:
-fluctuatiile de temperatura a CMB la scala mare sunt mult diferite fata de cele observate la scala mica
-o regiune rece in emisfera sudica; s-a speculat ca ea ar fi o posibila explicatie pentru existenta universurilor paralele sau ceea ce astronomii au numit ‘multivers’
-asimetrie in ceea ce priveste temperatura medie in emisfere diferite (ceea ce inseamna ca exista o directie preferata de expansiune a Universului)
Doua noi seturi de date sunt asteptate pentru 2014 si respectiv 2015. Ele vor include masuratori ale polarizarii cauzate de undele gravitationale la inceputurile Universului si ar trebui sa ofere mai multe indicii despre aceste anomalii.

Credit ESA