Družice Planck vyfotila mladý vesmír

Planck mapuje vesmírFoto:  ESA

Vědci pracující s evropským kosmickým dalekohledem Planck zveřejnili první celooblohovou mapu pořízenou tímto dalekohledem. Ukazuje mikrovlnné radiové záření kosmických objektů.

Svědectví mladého vesmíru
Mapa je hlavním cílem dalekohledu Planck. Ten měří záření, jehož nepatrné odchylky astronomové jinak ze Země nemohou sledovat. Monitoruje celý vesmír velmi citlivým detektorem radiového záření. Centrem jeho pozornosti je tzv. kosmické mikrovlnné pozadí, tedy původně záření vesmíru o mnohem kratší vlnové délce, které během 13,7 miliard let od velkého třesku díky rozpínání vesmíru prodloužilo svou vlnovou délku. Dnes září na pozadí ve všech směrech, do kterých se díváme, a je velice slabé. 

Elektromagnetické spektrum. Družice Planck měří mikrovlny.Foto:  Wikipedia

Dalekohled by měl zachytit kosmické mikrovlnné pozadí s úhlovým rozlišením lepším než 10 minut a rozdíly teplot vzdáleného vesmíru v řádu miliontin stupně. Zároveň stejná místa oblohy měří v širokém rozsahu frekvencí od 27 GHz do 1 THz, aby pak vědci mohli od kosmického pozadí odečíst záření galaxií. Pokud se předpoklady splní, měl by tak dosáhnout přesnějších výsledků než předešlé dvě americké družice COBE a WMAP. Že jde o důležitý výzkum, o tom svědčí fakt, že za výsledky družice COBE byla dokonce udělena v roce 2006 Nobelova cena za fyziku. 

Družice PlanckFoto:  ESA

Dvoutunová družice
Družice Planck má výšku 4,2 metru a největší průměr také 4,2 metru, není to ale krychle. Váží 1,9 tuny a je rozdělena do dvou částí. V servisním modulu je zdroj energie, systém orientace, místo pro ukládání naměřených dat a centrum pro komunikaci. Všechna tato zařízení potřebují energii a generují teplo, proto jsou oddělena. Naopak v druhé části teleskopu, kde je zrcadlo, je záměrně udržována co nejnižší teplota. 

Hlavní optickou část družice Planck tvoří dalekohled konstrukce Gregory. Poněkud složitější dalekohled má několik zrcadel, hlavní má rozměry 1,9 x 1,5 metru, projekční aparatura průměr 1,5 metru a sekundární zrcadlo 1,1 x 1,0 metru. 

První mapa vesmíru družice PlanckFoto:  ESA

Celý vesmír na jednom snímku
Pojem celooblohová mapa oblohy znamená, že dalekohled se díval kolem sebe 360 stupňů a postupně vyfotografoval celou sféru. Toto skenování oblohy probíhalo celý rok. Zorné pole dalekohledu je totiž malé, navíc měření musí proběhnout opakovaně, aby byla co nejvíce snížena chyba měření. 

Na zveřejněném snímku jsou dobře vidět jak mikrovlnné pozadí vesmíru (červená barva), tak vzdálené galaxie (oranžová). Nejvíce ovšem září objekty naší vlastní galaxie, především oblasti tvorby nových hvězd (modrá a fialová). Na fotografii vyniká galaktický rovník, kolem něhož je koncentrována většina objektů naší galaxie. 

Planck při pozemních testechFoto:  ESA

Kosmologické otazníky
Podrobná analýza snímku se teprve chystá. Astronomové doufají, že dalekohled Planck pomůže odpovědět na některé kosmologické otázky, tedy otázky vzniku a vývoje vesmíru: Jaká je velikost základních kosmologických parametrů, například Hubblovy konstanty? Podaří se přesvědčivě dokázat, že raný vesmír prošel fází inflace – tedy zrychleného rozepnutí? Co tvoří temnou hmotu, která dominuje současnému vesmíru? Odpovědím by se vědci měli přiblížit po ukončení mise, které je odhadováno na rok 2012. Životnost dalekohledu je totiž plánována na 15 měsíců od chvíle, kdy skončí úvodní kalibrační fáze mise.