WMAP

Allikas: Vikipeedia
See on hea artikkel. Lisateabe saamiseks klõpsa siia.
WMAP
WMAP spacecraft diagram.jpg
WMAP ehitus
Organisatsioon NASA
Stardi aeg 30. Juuni 2001 19:46 UTC
Kanderakett Delta II
Stardikompleks Cape Canaverali õhujõudude baas
Missiooni kestvus 11 aastat (kestev)
COSPAR ID 2001-027A
Mass 840 kg
Orbiidi elemendid
Orbiit Lissajouse orbiit
WMAPi ülesvõte kosmilisest mikrolaine-taustkiirgusest ehk reliktkiirgusest

WMAP (lühend sõnadest "Wilkinson Microwave Anisotropy Probe"; varem MAP) on aastal 2001 üles lennutatud NASA kosmoseaparaat kosmilise mikrolaine-taustkiirguse uurimiseks. Selle ülesanne oli kaardistada taustkiirguse üliväikesed temperatuurierinevused, et aidata kontrollida Universumi kosmoloogilisi teooriaid.

Projekti juht on Charles L. Bennett John Hopkinsi Ülikoolist. Töö toimub NASA Goddardi Kosmoselendude Keskuse ja Princetoni Ülikooli koostöös. Osalevad ka Browni Ülikooli, Briti Columbia Ülikooli, Chicago Ülikooli ja California Ülikooli (Los Angeles) teadlased.

11. veebruaril 2003 avaldas NASA pressiteate Universumi vanuse ja koostise kohta. Sellega oli kaasas Universumi senine parim "beebipilt" (Universum on "pildistatud" 380 000 aasta vanusena; vaata kõrvalolevat pilti). NASA hinnangul on sellel sääraseid hämmastavaid üksikasju, et seda võib pidada viimaste aastate üheks kõige tähtsamaks teaduslikuks tulemuseks. Uued andmed leiti olevat kooskõlas varasemate taustkiirguse mõõtmistega ja kõige populaarsemate ΛCDM-mudelitega. [1]

Ajakiri Science kuulutas WMAP-i 2003. aasta läbimurdeks. Selle andmetest saadud uurimistulemused olid ajakirja Science 2003. aasta "ülikuumad artiklid" nr 1 ja 2.

Kolme aasta andmed avalikustati 17. märtsi keskpäeval 2006. Need sisaldasid taustkiirguse temperatuuri ja polarisatsiooni mõõtmise tulemusi, mis andsid uue kinnituse standardsele ΛCDM-mudelile ning uusi tõendeid inflatsioonilise universumi kasuks.[2]

Nimi ja ülesanne[muuda | redigeeri lähteteksti]

"MAP" tähendab "Microwave Anisotropy Probe" ('mikrolaineteanisotroopsuse sond'). Selle ülesanne oli kosmilise taustkiirguse ebareeglipärasuste uurimine. Selle kiirguse kohta pidi valmistatama kaart, mis tõttu lühend "MAP" oli sobiv (map on inglise keeles 'kaart'). Detsembris 2002 anti kosmoseaparaadile nimeks "WMAP". Täht W tähistab füüsik David Todd Wilkinson (1935–2002), kes oli üks taustkiirguse uurimise pioneere.

WMAP-i eelkäija oli Maa tehiskaaslane COBE, mis uuris taustkiirgust juba 19891992 Maa-lähedaselt orbiidilt. WMAP pidi valmistama 20 korda parema kaardi. WMAP-i instrumendid suudavad mõõta 20 miljondiku kraadiseid temperatuurierinevusi. WMAP-ile valiti ka uus vaatluspunkt: Päikese-Maa Lagrange'i punkt L 2, mis asub Maast 1,5 miljoni km kaugusel. Seda 840 kg raskust kosmoseaparaati nimetatakse Exploreri programmi raames Explorer 79. Ta kuulub seeriasse MIDEX.

Alates 2009. aastast hakkab Euroopa Kosmoseagentuuri kosmoseaparaat Planck mõõtma taustkiirgust veel kolm korda suurema lahutusvõimega.

Mõõtmised ja mõõteriistad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kosmilise mikrolaine-taustkiirguse temperatuuri tuleb mõõta täpselt üle kogu taeva kõrge nurklahutuse ja tundlikkusega. Aparatuuri kavandamisel peeti eelkõige silmas lõppkaartide süstemaatiliste vigade minimeerimist. WMAP peab kaardistama taustkiirguse suhtelist temperatuuri üle kogu taeva nurklahutusega vähemalt 0,3° ja tundlikkusega 20 µK 0,3° ruutpikseli kohta. Süstemaatilised vead ei tohi ületada 5 µK pikseli kohta.

WMAP kasutab diferentsiaalseid mikrolaineradiomeetreid, mis mõõdavad temperatuurierinevusi kahe taevapunkti vahel.

WMAP skaneerib taevast nii, et ta katab iga päev umbes 30% taevast. Et punkt L 2 käib Maaga ümber Päikese kaasas, siis vaatleb WMAP iga kuue kuu jooksul kogu taevast. Et hõlpsamini kõrvale jätta meie Galaktikast ning teistest allikatest tulevaid ja taustkiirguse mõõtmisi segavaid signaale, kasutab WMAP viit sagedusriba vahemikus 22...90 GHz.

Asukoht ja selle eelised[muuda | redigeeri lähteteksti]

WMAP tiirleb ümber Päikese-Maa Lagrange'i punkti L 2, mis asub Maast 1,5 miljoni km kaugusel. See punkt asub Päikest ja Maad ühendaval joonel Maale lähemal kui Päikesele. Selles punktis on Maa gravitatsioonijõud võrdne tsentripetaaljõuga, mis on vajalik, et taevakeha tiirleks oma orbiidil ümber Päikese sama tiirlemisperioodiga nagu Maa. Selle tõttu seisaks taevakeha seal Päikese ja Maa suhtes paigal. Päikese gravitatsioonivälja tugevus on seal 2% (118 µm/s²) võrra väiksem kui Maal (5,9 mm/s²); nõutava tsentripetaaljõu kasv on pool sellest vahest (59 µm/s²). Mõlema efekti summat tasakaalustab Maa gravitatsioonivälja tugevus, mis on samuti 177 µm/s².

Seal on vaatlusteks eriti stabiilne keskkond, sest kosmoseaparaat on alati oma varjukiga Päikese, Maa ja Kuu (soojus)kiirguse eest kaitstud, vaadeldes takistamatult süvakosmost.

WMAP Lagrange'i punkti L 2 lähedal

Lennu kulg[muuda | redigeeri lähteteksti]

WMAP lennutati üles 30. juunil 2001 kell 15.46 Põhja-Ameerika idaaja suveaja järgi Canaverali Neeme Õhujõudude Jaamast kanderaketil Delta II.

Orbiidile ümber L 2 jõudis ta 1. oktoobril 2001.

Tulemused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Aparaat on saanud varasematest täpsemaid kosmoloogiliste parameetrite mõõtmisandmeid. Kuigi ta kogub ikka veel andmeid, on uurijad saadud andmeid juba olemasolevatest teoreetilistest mudelitest lähtudes tõlgendanud.

Universumi koostis[muuda | redigeeri lähteteksti]

Universumi koostiseks saadi 4% tavalist ainet (barüonainet), 23% varjatud ainet, mis ei kiirga ega neela valgust, ja 73% saladuslikku varjatud energiat, mis kiirendab Universumi paisumist.

Universumi geomeetria[muuda | redigeeri lähteteksti]

Universumil paistab olevat lame eukleidiline geomeetria (lame Universum).

Universumi paisumine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Universumi paisumine kestab varjatud energia suure panuse tõttu igavesti.

Universumi vanus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Universumi vanus hinnatakse 13,7 miljardile aastale. Mõõtmisviga jääb 1% piiresse, nii et hinnang on väga täpne.

Esimesed tähed[muuda | redigeeri lähteteksti]

Esimesed tähed olid Universumis juba 200 miljonit aastat pärast Suurt Pauku (umbes 13,5 miljardit aastat tagasi). See oli üllatav tulemus, sest paljud uurijad olid arvanud, et tähed tekkisid palju hiljem.

Hubble'i konstant[muuda | redigeeri lähteteksti]

Hubble'i konstant H0 = 70,1 ± 1,3 (km/s)/Mpc.

Kosmoloogiateooriate kinnitus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Andmed kinnitavad Suure Paugu ja inflatsioonilise universumi teooriat. Polarisatsiooni mõõtmised kinnitavad inflatsioonilise universumi lihtsaimat versiooni. Mis puudutab inflatsioonilist universumit, siis kvadrupoolmomendi suurima nurkmõõtme osas esineb seletamatu anomaalia.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]