Kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás
A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás (CMB-sugárzás) az elektromágneses spektrum mikrohullámú részében található sugárzás, amely a világűr minden irányából érkezik. Ismeretes, hogy a legkorábbi csecsemő világegyetemünkből származik. Mivel az univerzum nagyon nagy, és a fény sebessége állandó, tudjuk, hogy amikor a CMB-sugárzás a csecsemőuniverzumból érkezik, akkor a legrégebbi általunk észlelhető jelként érkezik.
Az ősrobbanás során rengeteg nagyenergiájú sugárzás keletkezett. Ezután a világegyetem egyre nagyobb és hidegebb lett. Ezért a nagyenergiájú fotonok elvesztették eredeti energiájuk nagy részét. Ennek eredményeképpen ez a sugárzás most az elektromágneses spektrum mikrohullámú részében van (a mikrohullámú résznek meglehetősen alacsony az energiája). A kozmikus mikrohullámú háttér az a sugárzás, amely azóta terjed anélkül, hogy bármit is eltalált volna, mióta az univerzum átlátszóvá vált, körülbelül 380 000 évvel az ősrobbanás után.
Arno Penzias és Robert Wilson észlelte először a CMB-sugárzást. A tudósok szerint a CMB-sugárzás létezése a vöröseltolódással együtt fontos bizonyíték arra, hogy az ősrobbanás elmélete igaz.
A későbbi adatok az Európai Űrügynökség (ESA) által üzemeltetett Planck űrszonda adatain alapulnak. Ezt a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) mikrohullámú és infravörös frekvenciákon való eltéréseinek megfigyelésére tervezték, nagy érzékenységgel és kis szögfelbontással. Az űrszonda befejezte munkáját, de a kutatók még mindig elemzik az adatokat. A fő érdekesség az, hogy van:
"az égbolt ellentétes féltekéin az átlaghőmérsékletek aszimmetriája. Ez ellentétes a standard modell előrejelzésével, amely szerint az Univerzumnak nagyjából hasonlónak kellene lennie, bármely irányba is nézünk. Ráadásul a hideg folt az égbolt egy olyan részén húzódik, amely sokkal nagyobb a vártnál".
Erre nincs magyarázat.
A kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) hőmérséklet-ingadozásai a Wilkinson mikrohullámú anizotrópia szonda 7 éves adataiból a teljes égbolton. A kép a hőmérséklet-ingadozások vetülete az éggömbre. Az átlaghőmérséklet 2,725 Kelvin fokkal az abszolút nulla fölött van (az abszolút nulla -273,15 ºC-nak vagy -459 ºF-nek felel meg), a színek pedig az apró hőmérséklet-ingadozásokat jelzik, mint egy időjárási térképen. A piros területek melegebbek, a kék területek pedig körülbelül 0,0002 fokkal hidegebbek.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás?
V: A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás (CMB-sugárzás) egyfajta elektromágneses sugárzás a spektrum mikrohullámú részében, amely a világűr minden irányából érkezik. Úgy gondolják, hogy a legkorábbi csecsemő világegyetemünkből származik.
K: Honnan tudjuk, hogy a CMB-sugárzás a legrégebbi jelként érkezik?
V: Azért tudjuk, hogy a CMB-fény a legrégebbi jelként érkezik, mert a világegyetem nagyon nagy, és a fény sebessége állandó. Ezért, amikor a fény eljut hozzánk a csecsemőuniverzumból, már hosszú ideje utazik anélkül, hogy bármibe is beleütközne.
K: Ki észlelte először a CMB-sugárzást?
V: Arno Penzias és Robert Wilson észlelte először a CMB-sugárzást.
K: Milyen bizonyítékot szolgáltat létezése az ősrobbanás elméletére?
V: A CMB-sugárzás létezése a vöröseltolódási adatokkal együtt fontos bizonyítékot szolgáltat az ősrobbanás elméletének alátámasztására.
K: Mire tervezték a Planck-űrszondát, hogy megfigyelje?
V: A Planck-űrszondát arra tervezték, hogy nagy érzékenységgel és kis szögfelbontással megfigyelje a kozmikus mikrohullámú háttérben a mikrohullámú és infravörös frekvenciákon tapasztalható különbségeket.
K: Milyen váratlan felfedezéseket tettek a Planck-űrszonda adatait elemző kutatók?
V: A Planck-űrszonda adatait elemző kutatók aszimmetriát találtak az égbolt ellentétes féltekéin az átlaghőmérsékletekben, ami ellentétes a standard modell előrejelzéseivel, miszerint az Univerzumnak nagyjából hasonlónak kellene lennie, bármelyik irányba is nézünk. Ezenfelül egy hideg foltot is találtak, amely az égbolt egy, a vártnál sokkal nagyobb területére terjed ki, és amelyre jelenleg nincs magyarázat.
