Handlinger tilknyttet webside

Skarpt og følsomt syn

Mikrobølger er en bestemt slags elektromagnetisk stråling. Du kan tænke på elektromagnetisk stråling, der simpelthen er lys, som en bølge, der bærer en bestemt energi.

Lys med forskellige energier kræver forskellige typer detektorer for at blive set. Mikrobølger kan eksempelvis ikke ses af vores øjne, der i stedet er perfekt indstillet til at registrere en mere energirig type lys, der af oplagte årsager kaldes synligt lys. Lysets energi beskrives ofte i form af bølgelængde (en længdeskala) eller frekvens (en tidsskala). Den typiske bølgelængde for mikrobølger er af størrelsesordenen millimeter.

Planck vil lave de hidtil bedste kort over himlen i mikrobølgeområdetDe koldeste detektorer

En afgørende forudsætning for Plancks detektorer er, at de bliver kølet ned til temperaturer, der ligger meget tæt på den koldeste temperatur, som kan opnås i universet: det absolutte nulpunkt, som er -273,15 ºC eller udtrykt på den skala, der bruges af forskerne, nul kelvin (0 K).

På det tidspunktet hvor den blev udsendt, kun 380.000 år efter big bang, havde dét, vi i dag registrerer som den kosmiske mikrobølgebaggrund, en temperatur på omkring 3000 K. På grund af universets udvidelse og afkøling er temperaturen af denne stråling i dag kun 2,7 K (omkring -270 ºC). Detektorerne ombord på Planck skal være meget kolde, så deres egen temperatur ikke drukner signalet fra himlen. De vil alle blive kølet ned til temperaturer under -253 ºC, og nogle af dem vil nå den utroligt lave temperatur af kun en tiendedel grad over det absolutte nulpunkt. Detektorerne vil derfor være blandt de koldeste steder i rummet.

Skarpt syn

Planck vil levere meget detaljerede målinger af den kosmiske mikrobølgebaggrund takket være en høj vinkelopløsning.

Vinkelopløsningen er et udtryk for, hvor skarpt Plancks syn er og angiver den mindste adskillelse mellem områder på himlen, som detektorerne er i stand til at skelne. Jo mindre adskillelsen er, desto mere detaljeret vil den indsamlede information være. Plancks skarpe syn kan skelne objekter på himlen med en langt højere vinkelopløsning end nogen anden rummission, der har studeret den kosmiske mikrobølgebaggrund.

Plancks detektorer er i stand til at registrere ti gange svagere signaler end den nærmeste forgænger, NASAs WMAP og de kan opfange bølgelængder, der er ti gange kortere. Desuden er teleskopets vinkelopløsning tre gange bedre. Samlet betyder det, at Planck kan uddrage 15 gange mere information fra KMBen end WMAP.

Med sit skarpe syn og sin høje følsomhed vil Planck uddrage al den information KMBens temperaturvariationer indeholder.

Bred dækning i bølgelængde

Planck detektorerne er designet til at registrere mikrobølger i ni forskellige bølgelængdebånd fra radioområdet til fjerninfrarød stråling med bølgelængder fra en centimeter til en tredjedel millimeter. Dette interval omfatter bølgelængder, der aldrig er blevet observeret før. Den brede dækning er nødvendig for at kunne klare en af missionens store udfordringer, nemlig at skelne mellem strålingen fra mikrobølgebaggrunden og en lang række andre uønskede signaler, der skaber støj. Problemet er, at mange andre objekter såsom vores egen galakse, Mælkevejen, udsender stråling ved de samme bølgelængder som den kosmiske mikrobølgebaggrund. Disse signaler er i sig selv interessante, men i forhold til studierne af KMBen er de forstyrrende og må derfor registreres og derefter fjernes fra målingerne. Planck vil bruge flere af sine bølgelængdekanaler til at måle andre signaler end KMBen og kan derfor give os det klareste billede af KMBen nogensinde.

Ved at registrere andre signaler end KMBen vil Planck dog også samle de hidtil bedste mikrobølgedata om Mælkevejen og andre galakser og derfor fungere som det til dato bedste astrofysiske observatorium i dette bølgelængdeområde.