Reliktstarojums
Kosmiskais mikroviļņu fona starojums (CMB starojums) ir elektromagnētiskā spektra mikroviļņu daļas starojums, kas nāk no visiem kosmosa virzieniem. Ir zināms, ka tas nāk no mūsu visuma agrīnākajiem pirmsākumiem. Tā kā Visums ir ļoti liels un gaismas ātrums ir konstants, mēs zinām, ka, kad CMB gaisma nāk no agrīnā Visuma, tā ir visvecākais signāls, ko mēs varam noteikt.
Lielā sprādziena laikā radās daudz augstas enerģijas starojuma. Tad Visums kļuva lielāks un aukstāks. Tāpēc augstas enerģijas fotoni zaudēja lielāko daļu savas sākotnējās enerģijas. Tagad šis starojums atrodas elektromagnētiskā spektra mikroviļņu daļā (mikroviļņu daļai ir diezgan maza enerģija). Kosmiskais mikroviļņu fons ir starojums, kas ir ceļojis, neko nesasitot kopš brīža, kad Visums kļuva caurspīdīgs, aptuveni 380 000 gadu pēc Lielā sprādziena.
Arno Penziass un Roberts Vilsons pirmie atklāja CMB starojumu. Zinātnieki uzskata, ka CMB starojuma esamība ir svarīgs pierādījums tam, ka Lielā sprādziena teorija ir patiesa.
Vēlākie dati ir iegūti, izmantojot Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) kosmosa kuģi Planck. Tas tika izstrādāts, lai novērotu kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) atšķirības mikroviļņu un infrasarkanajā frekvencē ar augstu jutību un mazu leņķa izšķirtspēju. Kosmosa kuģis ir pabeidzis savu darbu, bet pētnieki joprojām analizē iegūtos datus. Galvenā interese ir par to, ka ir:
"vidējo temperatūru asimetrija pretējās debess puslodēs. Tas ir pretrunā ar standarta modeļa prognozi, ka Visumam vajadzētu būt ļoti līdzīgam jebkurā virzienā, kurā mēs skatāmies. Turklāt aukstais plankums aptver daudz lielāku debess daļu, nekā gaidīts".
Tam nav zināms izskaidrojums.
Kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) temperatūras svārstības, kas iegūtas no Vilkinsona mikroviļņu anizotropijas zondes (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) septiņu gadu datiem, kas redzami visā debesu apvārsnī. Attēls ir temperatūras svārstību projekcija pa debess sfēru. Vidējā temperatūra ir 2,725 Kelvina grādi virs absolūtās nulles (absolūtā nulle atbilst -273,15 ºC jeb -459 ºF), un krāsas ataino nelielās temperatūras svārstības kā laikapstākļu kartē. Sarkanie reģioni ir siltāki, bet zilie - aukstāki par aptuveni 0,0002 grādiem.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir kosmiskais mikroviļņu fona starojums?
A: Kosmiskais mikroviļņu fona starojums (CMB starojums) ir elektromagnētiskā starojuma veids spektra mikroviļņu daļā, kas nāk no visiem kosmosa virzieniem. Tiek uzskatīts, ka tā izcelsme ir mūsu visuma agrīnākajā bērnībā.
J: Kā mēs zinām, ka CMB gaisma ir vissenākais signāls?
A: Mēs zinām, ka CMB gaisma ir visvecākais signāls, jo Visums ir ļoti liels un gaismas ātrums ir konstants. Tāpēc, kad tā sasniedz mūs no agrīnā Visuma, tā ir ceļojusi ilgu laiku, ne ar ko nesasitot.
J: Kas pirmais atklāja CMB starojumu?
A: Arno Penziass un Roberts Vilsons pirmie atklāja CMB starojumu.
J: Kādus pierādījumus tā esamība sniedz Lielā sprādziena teorijai?
A: CMB starojuma esamība kopā ar sarkanās nobīdes datiem ir svarīgs pierādījums, kas apstiprina Lielā sprādziena teoriju.
J: Ko bija paredzēts novērot ar Planck kosmisko aparātu?
A: Planck kosmosa aparāts tika konstruēts, lai novērotu kosmiskā mikroviļņu fona atšķirības mikroviļņu un infrasarkanajā frekvencē ar augstu jutību un mazu leņķa izšķirtspēju.
J: Kādus negaidītus atklājumus ir atklājuši pētnieki, analizējot Planck kosmiskā aparāta datus?
A: Pētnieki, analizējot Planck kosmosa aparāta datus, ir atklājuši vidējo temperatūru asimetriju pretējās debess puslodēs, kas ir pretrunā ar standarta modeļa prognozēm, ka Visumam vajadzētu būt līdzīgam jebkurā virzienā, kurā mēs skatāmies. Turklāt viņi atklāja arī aukstu punktu, kas aptver daudz lielāku debess apgabalu, nekā gaidīts, un pašlaik tam nav izskaidrojuma.
