PLANCK -avain maailmankaikkeuteen

 Planck-logo


In English



Kosminen 3 Kelvinin mikroaaltotaustasäteily ympäröi meitä kuin valokuva nuoresta maailmankaikkeudestamme. Se kertoo hetkestä, jolloin läpinäkymätön fotoni-baryoni-plasma muuttui läpinäkyväksi ja säteily (fotonit) erosi aineesta (baryonit ja pimeän aineen hiukkaset). Tuolla hetkella, kun maailmankaikkeutemme oli vain 300 000 vuoden ikäinen, fotonit sirosivat aineesta viimeisen kerran ja ovat sen jälkeen jatkaneet matkaansa häiriöttä meitä kohti. Säteilyn lämpötila laski vähitellen, ja on nyt noin 3 Kelvinia, muodostaen miltei täydellisen mustan kappaleen spektrin. Se syntyy mikroaaltoalueella, joka on radiosäteilyä. Kosminen mikroaaltotausta ei ole kuitenkaan aivan tasainen, vaan on kauttaaltaan pienten lämpötilaerojen värittämä . Näitä epäsäännöllisyyksiä tutkimalla voidaan selvittää maailmankaikkeutemme vielä ratkaisemattomia salaisuuksia (ikä, Hubblen vakio, pimeä aine), tarkentaa sen syntyhetkien olosuhteita sekä tutkia muun muassa galaksien syntyä selittäviä teorioita.

test

COBE oli ensimmäinen satelliitti, joka kunnolla mittasi kosmista taustasäteilyä vuonna 1992. Sen erotyskyky oli hyvin karkea ja tulokset lähinnä vain suuntaa antavia! Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) -satelliitti on hiljakkoin mitannut taustasäteilyä paljon COBEa tarkemmin, mutta jättänyt vielä paljon kysymyksiä avoimeksi.

taustasäteily COBEn mittaamana ja simuloituna Planckin erotuskyvyllä COBEn mittaama kosminen lämpötilakartta näkyy ylemmässä kuvassa. Alemmassa kuvassa on ennustettu, miltä taustasäteily näyttää Planckin huimalla erotuskyvyllä mitattuna.
  • Lue lisää:

Euroopan avaruusjärjestön ESAn Planck-satelliitti, joka on määrä laukaista vuonna 2008, tutkii näitä kosmisen taustasäteilyn pieniä lämpötilaeroja tarkemmin kuin mikään mittalaite aikaisemmin. Niin tehdäkseen satelliitin on havaittava koko taivas, jolloin ohessa syntyy arvokasta tietoa myös etualalla olevista radiosäteilyä lähettävistä kohteista, kuten esimerkiksi radiogalakseista, tähtienvälisistä kaasu- ja pölypilvistä ja vaikkapa pulsareista.
Etualan kohteet on pystyttävä erottamaan taustasäteilystä ja sen pikkuruisista epäsäännöllisyyksistä, tiedettävä niiden lukumäärä ja kunkin kohteen kirkkaus. Niinpä Planck-projekti tarjoaa tutkittavaa hyvin monilukuiselle kosmologi- ja tähtitieteilijäjoukolle, mutta vaatii samalla myös saumatonta yhteistyötä havaintojen onnistumiseksi. Eikä tässä kaikki, tutkijoitamme on ollut mukana myös vastaanottimen kehitystyössä Millilabissa.

Etualalla olevat kohteet on osattava erottaa taustasäteilystä


Kvasaari 3C 175
(Kuva: VLA/NRAO)		 Me Metsähovissa ja Tuorlassa tutkimme aktiivisia radiogalakseja eli kvasaareja, jotka ovat kaukaisia mutta voimakkaita, oman Linnunratamme kaltaisia tähtisysteemejä. Erona on kuitenkin se, etta Linnunrataamme verrattuna aktiivisten galaksien keskustat säteilevät paljon voimakkaammin erityisesti radioalueella. Aktiivisen galaksin sisuksissa riehuva musta aukko nielee galaksista vajoavaa kaasua, pölyä ja tähtiä, ja röyhtäilee radiosäteilyä joko jatkuvasti tai vaihtelevina purkauksina.

Planck-satelliitin havainnot antavat meille lisää tietoa näistä kohteista yhdeksällä eri radiotaajuudella. Lisäksi voimme käyttää sekä omalla radioteleskoopillamme että ympäri maapalloa käyttämillämme teleskoopeilla tehtyjä havaintojamme satelliitin kanssa yhdessä, sekä auttaa kosmologeja tuottamaan yksityiskohtaisempia ja tarkempia karttoja kosmisesta taustasäteilystä.

Metsähovin ja Tuorlan tutkijat ovat olleet mukana Planckin ydintiedeohjelman suunnittelussa alusta asti. Tämä Planck Baseline Core Programme eli tieteen ydinohjelma sisältää sekä kosmologisia että tähtitieteellisiä ohjelmia, joista kustakin on laadittu selvitys satelliitin kehitysta ohjaavalle tiedetiimille. Olemme mukana ekstragalaktisten radiolähteiden ryhmän toiminnassa, yhteensä viidessä tiedeohjelmassa. Tuorlasta on tutkijoita mukana myös kosmologian tiedeohjelmissa.
Kehitämme myös satelliitin havaintoja nopeasti, jopa parissa viikossa mittauksen jälkeen, hyödyntävää Quick Detection System -systeemiä yhdessä Planck LFI havaintojenkäsittelykeskuksen (DPC) kanssa. Tietämystämme ja havaintojamme käytetään myös Ekstragalaktisten radiolähteiden työryhmässä (Working Group 6), muun muassa ennen laukaisua koottavan kohdeluettelon sekä kohteiden mallien laadinnassa.
 Planck-satelliitti


Työtämme rahoittavat sekä Suomen Akatemia, Tekesin ja Suomen Akatemian Antares-ohjelma, Teknillinen Korkeakoulu että Turun yliopisto.

Takaisin pääsivulle