PLANCK. Satellitten Planck har målt bitte små forskelle på temperaturen og mikrobølgestrålingen i universet med noget utroligt nøjagtigt udstyr. De forskelle kan fortælle os noget om, hvad der skete i det meget tidlige univers lige efter big bang. (Illustration: ESA and the Planck Collaboration ).

Målte den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling

Den 14. maj 2009 blev Planck satellitten sendt ud i rummet af ESA for at måle den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling. Det er den glød af mikrobølgestråling, som stammer fra tiden cirka 380.000 år efter big bang. Forskerne kan ikke komme tættere på universets fødsel. Det er fordi, universet i de første mange tusinde år blot var en glohed heksekedel af brint- og heliumkerner. Temperaturen var så høj, at alt blev splittet ad og fór rundt i en stor, kaotisk ursuppe. I dette tidlige univers, var der også en masse energi i form af lys. Men lyset kunne ikke trænge igennem ursuppen.

Billede af det unge univers

Den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling indeholder et øjebliksbillede af det unge univers i form af bittesmå temperaturforskelle. Planck har målt forskelle i temperaturer i universet med en nøjagtighed på 0,00001 oC. Selv om forskellene er små, giver de vigtige informationer i de variationer, der var i tætheden af stof i det nyfødte univers. Forskerne mener nemlig, at det var disse variationer i stoftætheden, der satte gang i dannelsen af galakser, stjerner, planeter og i sidste ende os selv.

PLANCK’S BILLEDER AF UNIVERSET. Billedet viser forskellige billeder af universet, som Planck teleskopet har taget af den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling med ni forskellige frekvenser (Foto:ESA and the Planck Collaboration).

PLANCK. Planck satellitten på vej ud i rummet. (Illustration: ESA).

Planck missionen gjorde os klogere på universet

Planck missionen har leveret nogle af de mest præcise og pålidelige data om universets barndom. Og missionen har bragt os meget tættere på en forståelse af universets oprindelse og de ting, der skete efter big bang. For eksempel er data fra Planck missionen blevet brugt til at beregne, at universet snarere er 13,8 mia. år, end de 13,7 mia. år, som man hidtil har ment. Vi har også fået en større forståelse af, hvordan galakser, stjerner og planeter er dannet ud fra den simple gas, som universet i starten var fyldt med.

PLANCK. Planck udforskede den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling fra 2009 til 2012. Denne stråling fortæller meget om det tidlige univers. (Foto: ESA (Image by AOES Medialab)).

Plancks spejle

Planck-teleskopet indsamlede strålingen fra den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling. Det skete via to spejle, der kunne fokusere strålingen og sende den videre til nogle detektorer, som omsatte strålingen til en temperaturmåling. Detektorerne var så følsomme, at de kunne registrere temperaturvariationer på omkring en milliontedel af en grad. Det svarer til, at vi her fra Jorden kunne registrere varmen fra en kanin, der befinder sig på Månen.

Primærspejlet målte 1,9 x 1,5 m. Det er meget stort for en rummission, men det vejede kun omkring 28 kg. Spejlet var robust nok til at klare både belastningen ved opsendelsen og forskellen mellem omgivelsernes temperatur her på Jorden (omkring 300 Kelvin) og temperaturen ved drift ude i rummet (omkring 40 Kelvin). Spejlet blev fremstillet af kulfiber dækket med et tyndt spejlende lag af aluminium.

TELESKOPERNES FØLSOMHED OG EVNE TIL AT SKELNE DETALJER. Illustrationen viser forskellen på, hvor nøjagtigt tre satellitter har kunnet opfange den kosmiske mikrobølgestråling fra big bang, som blev udsendt for 13,8 milliarder år siden. Det er satellitterne Cobe (opsendt 1989) , WMAP (opsendt 2001) og Planck (opsendt 2009). Billedet viser, hvordan Plancks data er mere detaljerede end Cobe og WMAP. (Illustration: NASA/JPL-Caltech/ESA).

En vigtig europæisk mission

Planck var en mission under det europæiske rumagentur, ESA. Planck-satellitten, og dens teleskop, blev designet og bygget af europæisk industri og videnskabelige institutter over hele Europa og i USA. Fra Danmark deltog det danske Planck konsortium (DK-PLANCK), som omfattede DTU Space og Niels Bohr Institutet. Planck missionen sluttede i 2013.

Mikrobølger - en form for lys

Lys er elektromagnetisk stråling, der bærer en bestemt energi. Lys med forskellige energier kræver forskellige typer detektorer for at blive set. Planck teleskopet undersøgte mikrobølger, som er lys med lav energi. Andre teleskoper undersøger andre typer stråling som for eksempel røntgenstråling eller gammastråling. Lysets energi beskrives ofte i form af bølgelængde (en længdeskala) eller frekvens (en tidsskala). Den typiske bølgelængde for mikrobølger er af størrelsesordenen millimeter.

Vi mennesker kan ikke se mikrobølger. Vores synssans er udviklet til at registrere en mere energirig type lys, som vi også kalder synligt lys. Det synlige lys udgør bare en lille del af et stort spektrum med elektromagnetisk stråling med forskellige bølgelængder og frekvenser. Illustrationen viser hele det elektromagnetiske spektrum. (Illustration: DTU Space).