Ny satellit skal aflure universets begyndelse

Universet har konstant været i udvidelse siden dets begyndelse. Udvidelsen har dog ikke været ens.

Hvis det ikke havde været for en kortvarig, spektakulær udvidelse, umiddelbart efter Big Bang, der i løbet af et tidsrum på omkring 10-32 sekund udvidede universet med en faktor på mindst 1026 - så ville den del af universet, som vi kender i dag, fylde mindre end dette punktum.

Den såkaldte inflationsperiode, hvor hyperudvidelsen skete, er dog et omdiskuteret emne. For hvad satte hyperudvidelsen i gang, og hvad fik den til at stoppe igen. Det er der ingen skråsikker viden om. Og et par alternative teorier findes såmænd også - så intet er afgjort med sikkerhed.

Planck-satellittens to spejle, der er designet i Danmark hos DTU Space, fokuserer strålingen til en række forskellige små hornantenner. (Foto: ESA) Illustration: ESA
Spejlene på Planck, der her ses under en afprøvning i Holland, er forsynet med en hætte, der skal forhindre utilsigtet lys og mikrobølgestråling i at genere målingerne i rummet. (Foto: ESA) Illustration: ESA

Den europæiske satellit Planck, der forventes opsendt i maj 2009, kan muligvis være med til at vise, om inflationsteorien er korrekt - idet inflationen, hvis den foregik på den måde, som forskerne tror, må have sat sig spor i den noget yngre kosmiske baggrundsstråling, som Planck skal måle.

Inflationsperioden er til debat, men der er almen accepteret enighed om, at universet de første ca. 380.000 år var så varmt, at atomkerner og elektroner ikke kunne holde sammen i neutrale atomer. Indtil da blev lyset derfor kastet rundt, frem og tilbage ved vekselvirkning med de frie elektroner, men kom ingen vegne.

Først da temperaturen faldt til et niveau, hvor neutrale atomer blev dannet, blev universet transparent for strålingen, og "der blev lys".

Støj og information

Den kosmiske baggrundsstråling består af de fotoner, som blev sluppet løs dengang, og som i dag, cirka 13,3 milliarder år senere, rammer vore detektorer efter en lang rejse i tid og rum. På grund af universets udvidelse sker det nu som fotoner i mikrobølgeområdet.

Baggrundsstrålingen blev første gang opdaget som et generende, ukendt støjfænomen i mikrobølgeområder af Arno Penzias og Robert Wilson ved Bell Laboratories i USA i 1964 under forsøg med en seks meter stor hornatenne. De fandt en utroligt ensartet støjkilde i alle retninger med en temperatur på ca. 3 K.

For opdagelsen modtog de nobelprisen i 1978. Astrofysikerne var nemlig hurtige til at fortolke målingerne som bevis for, at universet var begyndt som et Big Bang - og dermed forkastede de en alternativ teori for et uforanderligt "steady state"-univers.

Helt ensartet kunne baggrundsstrålingen dog ikke være, hvis astrofysikerne skulle forklare, hvordan stjerner og galakser var opstået.

Første skridt mod eksakt videnskab

Forskerne var derfor lykkelige, da ganske små variationer i baggrundsstrålingen blev opdaget og fremlagt i 1992 af George Smoot og John Mather på baggrund af målinger med COBE-satellitten, der var opsendt i 1989.

»Det var startskuddet til at gøre kosmologi til en præcis videnskab«, som det svenske videnskabsakademi formulerede det, da de tildelte de to amerikanere nobelprisen i 2006.

Nasa opsendte Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) i 2001 til at lave nye og bedre målinger af baggrundsstrålingen, og med data fra WMAP kunne forskerne fastslå, at universets alder er 13,73 mia. år med en nøjagtighed på en procent.

Nu er turen så kommet til Planck, som skal gentage målingerne fra WMAP, men gøre det med endnu større præcision, både hvad angår vinkelopløsning (altså hvor små områder man kan skelne fra hinanden) og i bestemmelsen af størrelsen af de mikroskopiske temperaturforskelle i baggrundsstrålingen.

Forskerne forventer at kunne observere flere ting med Planck, herunder også fænomener, som har påvirket strålingen, efter den blev sluppet fri.

Når de også håber at kunne se inflationsprocessen i baggrundsstrålingen, er det, fordi den ifølge teorierne skal have sat sig flere spor. Dels i polarisationen af strålingen, et forhold som WMAP ikke kunne måle, og dels i den måde, de kolde og varme områder i baggrundsstrålingen er fordelt på.

Teknisk set bestemmes det ud fra det såkaldte power spektrum, som har nogle karakteristiske toppe, som burde kunne bestemmes med Plancks gode målenøjagtighed.

Dansk design af spejle

Resultaterne fra Planck kommer ud til hele det internationale forskersamfund, men danske forskere får et forspring i dataleverancerne og kan dermed komme først med resultater. Det skyldes, at Danmark har ydet et stort bidrag til designet af Planck, idet astronom Hans Ulrik Nørgaard-Nielsen fra DTU Space står som ansvarlig for teleskopet.

»Vi har været med, siden de første tanker om satellitten opstod i 1994,« siger han.

Sammen med sin kollega, maskiningeniør Niels Christian Jessen, har han designet spejlsystemet, som opsamler mikrobølgestrålingen.

Oprindeligt var det tanken, at spejlene skulle fremstilles i Danmark. Ingen danske virksomheder var dog i sidste ende interesseret i at påtage sig opgaven, så det blev EADS Astrium i Tyskland, der fik opgaven - og som sammen med Niels Christian Jessen og Hans Ulrik Nørgaard-Nielsen fik lavet teleskopet, der er opbygget i kulfiber og coated med aluminium.

Et fransk og et italiensk hold har været ansvarlig for de to instrumentpakker, der skal måle strålingen henholdsvis i området 27-77 GHz og 84-100 GHz.

I løbet af seks måneder vil Planck scanne hele himlen, og med data fra de to instrumenter vil man løbende kunne opbygge et kort over de små variationer i den kosmiske baggrundsstråling med en nøjagtighed omkring 1 mikrokelvin. Missionen er planlagt med to måleperioder à seks måneder med en mulig forlængelse til fire perioder.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Nu må videnskaben da holde op med deres kosmiske mikrobølge baggrundsstråling (CMB) fra Big Bang. Jeg vil nærmere kalde den Den komiske mikrobølge baggrundsstråling :-))))))

CMB kan under ingen omstændigheder komme fra Big Bang, da den er afsendt fra Big Bang hændelsen lang tid før den stofmasse vi består af begyndte at bevæge sig med den af videnskaben antaget ekspansionshastighed.

Den hastighed vor stofmasse har bevæget sig med gennem universet er langt lavere end strålingens hastighed og ingen kan bilde mig ind, at en stråling der skabtes og er sendt af sted før vor stofmasse blev skabt, kan komme halsende bagefter vor stofmasse.

Det vil være det samme, som når en dræbersnegl starter efter at en OL-sprinter er løbet og efter 9 sekunder og 99 meter, lige før mål kommer sprinteren farende og overhaler sneglen.

Det vil være det mest underlige OL 100-meterløb der vil have fundet sted.

Dette er ikke et tankeeksperiment, men faktisk videnskabens påstand omkring CMBs måde at bevæge sig på.

Ærligt talt. Hvem kan dog tro på noget sådan, at en stråling der var til før vor stofmasse først nu kommer og indhenter vor stofmasse?

Jeg kan under ingen omstændigheder tro på en sådan omgang juleleg eller øregas.

CMB har intet med Big Bang at gøre.

Glem Big Bang og fint på noget anden og bedre til at forklare CMB, for CMB kommer IKKE fra Big Bang.

Med venlig hilsen

Lars kristensen

  • 0
  • 0

Det vil være det samme, som når en dræbersnegl starter efter at en OL-sprinter er løbet og efter 9 sekunder og 99 meter, lige før mål kommer sprinteren farende og overhaler sneglen.

Hvis du skynder dig kan du stadig nå at stoppe raketten Lars.

Mvh Søren

  • 0
  • 0

Lars Kristensen:

Glem Big Bang og fint på noget anden og bedre til at forklare CMB, for CMB kommer IKKE fra Big Bang.

Hvor mener du selv CMB stammer fra, Lars?

Steady State virker/kræver jo ikke med CMB! Hvorimod BB gør! - Og når der nu ér en CMB!?!

  • 0
  • 0

Hvor mener du selv CMB stammer fra, Lars?

Steady State virker/kræver jo ikke med CMB! Hvorimod BB gør! - Og når der nu ér en CMB!?!

John,

Inden jeg kommer med et svar på dit spørgsmål, kunne du jo svare på disse spørgsmål.

Hvorledes kan vor stofmasse indhente den stråling der blev udsendt før stofmassen nogensinde skulle have været dannet?

Og

Hvorledes kan den stråling der blev udsendt fra Big Bang før vor stofmasses skabelse indhente vor stofmasse, som befinder sig langt bagefter strålingen?

Hvem taler om Steady State? Jeg gør ikke.

CMB er en stråling der ikke blot kommer langvejsfra, men også fra galakserne.

Nu er det ikke nemt at lave spektralanalyse på CMB, hvis der i det hele taget bliver foretaget noget sådan.

Kommer CMB fra fjerne egne af universet, kan det være almindeligt lys der er rødforskudt til det fjerne spektrum, ligesom lyset tættere på er rødforskudt til infrarødt mv.

CMB har endvidere en struktur der er diffus, hvorfor det ikke er muligt at lave egentlige punktformige observationer af CMB.

Det er som når vi kikker på vor egen mælkevej på en stjerneklar nat, med det blotte øje.

Vi kan se en diffus struktur, men ikke noget punktformigt. Men sætter vi en kikkert for øjnene, vil det pludselig vrimle med punktformige stjerner.

Den dag videnskaben kan fremstille et teleskop, som kan gøre punktformige observationer i CMB, så vil vi få en mere rigtig forståelse af CMB end den der i dag råder.

Søren,

Spørgsmålet er ikke om at sende en raket af sted, men at turde se tingene fra et andet synsfelt og det tør du tilsyneladende ikke.

Med venlig hilsen Lars Kristensen

  • 0
  • 0

Lars Kristensen:

Ærligt talt. Hvem kan dog tro på noget sådan, at en stråling der var til før vor stofmasse først nu kommer og indhenter vor stofmasse?

Nu ér det jo dig, Lars Kristensen, som bringer tro på banen! ;-)

  • Men, CMB passer fint ind i mange af de, for tiden, herskende, kosmologiske teorier!

Desuden: Hvorfor mener du der er tale om

en stråling der var til før vor stofmasse

? - Er strålingen da ikke, iflg. de fremherskende teorier, ikke skabt i samme sekund som stoffet?

  • 0
  • 0

Det rabler snart for teoritikerne . Man vrider sine fantasier til det yderste for at skabe et billede af "noget" der ikke var der før det blev det efter BigBang . Universet har da aldrig været aldeles tomt før det gissede BigBang fandt sted ---det er aldeles urealistiske tanker . At der er sket et BigBang er sikkert en hændelse der finder sted utallige steder i dele af universet , men er absolut ikke en hændelse der omfatter hele det uendeligt uendelige store univers . En sådan antagelse er det rene overkørte fantasteri .

  • 0
  • 0

Lars Kristensen: [quote]Ærligt talt. Hvem kan dog tro på noget sådan, at en stråling der var til før vor stofmasse først nu kommer og indhenter vor stofmasse?

Nu ér det jo dig, Lars Kristensen, som bringer tro på banen! ;-)

  • Men, CMB passer fint ind i mange af de, for tiden, herskende, kosmologiske teorier!

Desuden: Hvorfor mener du der er tale om

en stråling der var til før vor stofmasse

? - Er strålingen da ikke, iflg. de fremherskende teorier, ikke skabt i samme sekund som stoffet?[/quote]

Hej John,

er stof og stråling skabt samtidig, så er det vel logisk, at den stråling (CMB) der opstod samtidig med den stofmasse vi består af, for længst er strålet langt væk fra os og aldrig nogensinde vil komme frem til os, hverken forfra, bagfra eller fra siden og derfor kan den stråling der påstået hørende til Big Bang jo aldrig komme til os.

Derfor kan CMB ikke hidrøre fra Big Bang.

CMB må af logiske grunde hidrøre fra andre forhold i universet end den Big Bang modellen påstår at CMB er kommer fra.

Observationer i CMB er i dag så fine, at observationerne ikke længere er diffuse, men viser diverse strukture, som kan sammenlignes med den i synligt lys sete struktur.

Blot mangles der stadigvæk evnen til at se punktformige strukture i CMB og at lave spektralanalyse af strålingen.

Indtil da, holder jeg på, at universet er langt mere sofistikeret end blot opstået ved et Big Bang.

Til sidst vil jeg stille dig nogle flere spørgsmål.

Vil en stråling (CMB) der er dannet samtidig med den stofmasse vi består af, ved Big Bang, kunne nå os mia. af år efter Big Bang?

Hvor hurtigt ekspanderer rummet?

Ekspanderer rummet med lysets hastighed? For lyset stråler jo væk fra os i alle retninger og har gjort det i mia. af år og ikke alene kun væk fra os af, men væk fra alle objekter der forefindes i universet.

Vor stofmasse har tilsyneladende tilbagelagt ca. 13,5 mia. lysår siden Big bang, men hvor langt har det lys vor stofmasse har udsendt nået?

Da vor stofmasse ikke kan bevæge sig med lysets hastighed og dermed følge med en ekspansion af rummet, må universet være uhyre langt ældre end den aldre der tilsyneladende gives det, i Big Bang modellen.

Så du kan nok se, der er noget der ikke passer i Big bang modellen.

Med venlig hilsen Lars Kristensen

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten