Kosmisk bakgrundsstrålning
Kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning (CMB-strålning) är strålning i mikrovågsdelen av det elektromagnetiska spektrumet som kommer från alla håll i rymden. Man vet att den kommer från vårt tidigaste begynnande universum. Eftersom universum är mycket stort och ljusets hastighet är konstant vet vi att när CMB-ljuset kommer från det första universumet är det den äldsta signal som vi kan upptäcka.
Under Big Bang skapades en stor mängd strålning med hög energi. Därefter blev universum större och kallare. Därför förlorade de högenergiska fotonerna det mesta av sin ursprungliga energi. Nu befinner sig den strålningen därför i mikrovågsdelen av det elektromagnetiska spektrumet (mikrovågsdelen har ganska låg energi). Den kosmiska mikrovågsbakgrunden är den strålning som har färdats utan att träffa någonting ända sedan universum blev genomskinligt, cirka 380 000 år efter Big Bang.
Arno Penzias och Robert Wilson upptäckte först CMB-strålningen. Forskarna anser att förekomsten av CMB-strålning är ett viktigt bevis, tillsammans med rödförskjutning, för att Big Bang-teorin är sann.
De senare uppgifterna är baserade på rymdsonden Planck som drivs av Europeiska rymdorganisationen (ESA). Den har utformats för att observera skillnader i den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) vid mikrovågs- och infraröda frekvenser, med hög känslighet och liten vinkelupplösning. Rymdsonden har avslutat sitt arbete, men forskarna analyserar fortfarande data. Det främsta intresset är att det finns:
"en asymmetri i medeltemperaturerna på motsatta himlahalvor. Detta strider mot standardmodellens förutsägelse att universum i stort sett borde vara likadant i alla riktningar. Dessutom sträcker sig den kalla fläcken över ett område på himlen som är mycket större än väntat.
Det finns ingen förklaring till detta.
Temperaturfluktuationer i den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) från sju års data från Wilkinson Microwave Anisotropy Probe över hela himlen. Bilden är en projektion av temperaturvariationerna över himmelssfären. Medeltemperaturen är 2,725 Kelvingrader över den absoluta nollpunkten (den absoluta nollpunkten motsvarar -273,15 ºC eller -459 ºF), och färgerna representerar de små temperatursvängningarna, som i en väderkarta. Röda områden är varmare och blå områden är kallare med ungefär 0,0002 grader.
Frågor och svar
F: Vad är kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning?
S: Kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning (CMB-strålning) är en typ av elektromagnetisk strålning i mikrovågsdelen av spektrumet som kommer från alla håll i yttre rymden. Den tros härstamma från vårt tidigaste begynnande universum.
F: Hur vet vi att CMB-ljuset anländer som den äldsta signalen?
S: Vi vet att CMB-ljuset är den äldsta signalen eftersom universum är mycket stort och ljusets hastighet är konstant. När det når oss från det nya universumet har det därför färdats under lång tid utan att träffa något.
Fråga: Vem upptäckte först CMB-strålning?
Svar: Arno Penzias och Robert Wilson var de första som upptäckte CMB-strålning.
F: Vilka bevis ger dess existens för Big Bang-teorin?
Svar: Förekomsten av CMB-strålning är ett viktigt bevis, tillsammans med uppgifter om rödförskjutning, som stöder Big Bang-teorin.
Fråga: Vad var Plancks rymdskepp konstruerat för att observera?
Svar: Planck-rymdfarkosten var utformad för att observera skillnader i den kosmiska mikrovågsbakgrunden vid mikrovågs- och infraröda frekvenser med hög känslighet och liten vinkelupplösning.
F: Vilka oväntade upptäckter har forskare gjort när de har analyserat data från Planck-rymdfarkosten?
Svar: Forskare som analyserar data från Planck-farkosten har upptäckt en asymmetri i medeltemperaturen på motsatta himlavalv, vilket strider mot standardmodellens förutsägelser om att universum i stort sett borde vara likartat i alla riktningar. Dessutom har de också funnit en kall fläck som sträcker sig över en mycket större del av himlen än väntat och som för närvarande inte har någon förklaring.
