17 Syyskuu 2009

Ensimmäiset, alustavat tulokset maailmankaikkeuden varhaisia vaiheita tutkivalta ESAn Planck-satelliitilta ovat erinomaisia, ja antavat toivoa merkittävistä tuloksista. Varsinainen koko taivaan taustasäteilyn kartoitus on vasta alkanut.

Planck on ESAn tieteellinen satelliitti, joka mittaa mikroaaltojen alueella joka puolelta taivasta tulevaa ns. taustasäteilyä ja siinä olevia erittäin pieniä vaihteluita. Taustasäteily on maailmankaikkeuden alun, big bangin, jälkeensä jättämä eräänlainen kaiku, jonka tarkempi tutkiminen auttaa ymmärtämään universumimme alkua.

Havaintojen kannalta hyvin suotuisaan paikkaan, Maan radan ulkopuolelle Auringosta katsottuna noin 1,5 miljoonan kilometrin päähän sijoitettu Planck aloitti tieteellisten havaintojen tekemisen elokuun 13. päivänä. Sitä ennen sen mittalaitteet oli säädetty toimimaan mahdollisimman tarkasti ja sen jäähdytysjärjestelmän lämpötila laskettu erittäin lähelle absoluuttista nollapistettä (–273,15°C, eli 0K).

Vaihtelut taustasäteilyssä vastaavat lämpötilana ilmaistuna yhden asteen miljoonasosaa, mikä vastaa sitä, että Kuun pinnalla oleva jänis voitaisiin havaita Maasta jäniksen ruumiinlämmön avulla. Tämän vuoksi Planckin havaintolaitteet on jäähdytetty mahdollisimman kylmiksi, jotta niiden oma lämpötila ei haittaisi tarkkojen havaintojen tekemistä.

Planckin ensimmäiset tieteelliset mittaukset alkoivat 13. elokuuta, mistä eteenpäin Planck mittasi taivasta kahden viikon ajan jatkuvasti. Mittauksen avulla paitsi haluttiin testata säädettyjen mittalaitteiden stabiilisuutta, niin myös mahdollisuutta säätää niitä pitkän mittausjakson aikana.

Mittaus saatiin päätökseen elokuun 27. päivänä, jolloin tuloksena oli nauhamainen pala karttaa jokaisella Planckin yhdeksällä taajuusalueella. Jokainen näistä kartoista on noin 15° leveä palanen koko taivaasta. Alustavat analyysit mittaustuloksista osoittavat laadun olevan erinomaisen.

Rutiininomaiset mittaukset alkoivat välittömästi tämän jälkeen, ja nyt Planck tekee työtä ainakin 15 kuukauden ajan ilman taukoja. Noin kuuden kuukauden kuluttua mittauksista saadaan tehtyä ensimmäinen koko taivasta esittävä kartta.

15-kuukautiseksi suunnitellun elinikänsä aikana Planck ennättää tehdä kaksi koko taivaan kartoitusta. Sen jälkeen karttojen tiedot pitää säätää ja analysoida huolellisesti, ennen kuin taustasäteilyä näyttävä kartta on lopullisesti valmis. Havainnoista saadaan myös paljon kiinnostavaa tietoa taivaalla olevista kohteista, kuten galakseista ja niiden jakautumasta sekä omasta Linnunradastamme.

Planckin havaintojen käsittelyyn osallistuu suomalaisia tutkijoita Helsingin yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksilta, Fysiikan tutkimuslaitoksesta, TKK:n Metsähovin radiotutkimusasemalta ja Turun yliopiston Tuorlan observatoriosta. Planckin 70 gigahertsin taajuuden mittalaitteet on suunniteltu ja rakennettu Suomessa VTT:n ja TKK:n MilliLabin johdolla. Rakentamisesta vastasi DA Design Oy.

Lisätietoja Planckista ja sen mittalaitteista sekä karttakuvien tekijätiedot ovat näistä kertovassa englanninkielisessä esitteessä.