HF-Instrument schließt Himmelskartierung ab
von Stefan Deiters astronews.com
17. Januar 2012
Die Erfassung der Reststrahlung des Urknalls mithilfe des
High Frequency Instruments (HFI) des ESA-Satelliten Planck ist
abgeschlossen. Dem Instrument ging am Sonnabend das für die Messung
erforderliche Kühlmittel aus, was von den Astronomen bereits erwartet worden
war. HFI hatte deutlich länger funktioniert und mehr Daten geliefert als zu
Beginn der Mission erhofft.
Bescherte den Astronomen eine Fülle von
Daten: der ESA-Satellit Planck.
Bild: ESA - C. Carreau |
"Planck war eine wunderbare Mission", so Jan Tauber,
ESA-Projektwissenschaftler für Planck. "Der Satellit und die
Instrumente haben einwandfrei funktioniert und einen wahren Schatz an Daten
geliefert, mit dem wir nun arbeiten können." Hauptaufgabe von Planck
war es, die Reste der Strahlung zu messen, die weniger als eine halbe Millionen
Jahre nach dem Urknall frei wurde. Sie erfüllte damals, vor über 13 Milliarden
Jahren, das Universum mit einem hellen Licht. Inzwischen ist diese Strahlung
deutlich schwächer geworden und nur noch im Mikrowellenbereich nachzuweisen.
Kosmologen sind sich allerdings sicher, dass sich der Aufwand, diese
Strahlung mit hoher Genauigkeit zu erfassen, lohnt. Sie glauben nämlich, dass
sich aus darin erkennbaren Mustern ableiten lässt, wie das Universum damals
aussah und warum es sich zu dem entwickelt hat, was wir heute vor uns haben.
Aufgabe des Satelliten Planck war es daher, diese Hintergrundstrahlung
äußerst präzise und in einem möglichst großen Wellenlängenbereich zu messen. Mit
dem High Frequency Instrument und dem Low Frequency Instrument
sollte der Satellit dazu den gesamten Himmel mehrfach erfassen.
Planck wurde, zusammen mit dem ESA-Infrarotteleskop Herschel,
im Mai 2009 gestartet (astronews.com berichtete). Die Minimalanforderung der
Astronomen an die Mission war damals, dass Planck den Himmel zwei Mal
komplett erfasst. Planck hat nun insgesamt 30 Monate lang einwandfrei
funktioniert und konnte den Himmel in dieser Zeit mit beiden Instrumenten fünf
Mal komplett abtasten. "Damit haben wir nun deutlich bessere Daten zur Verfügung
als wir von der Mission ursprünglich erwartet hatten", freut sich Jean-Loup
Puget von der Université Paris Sud im französischen Orsay, der für das
High Frequency Instrument verantwortliche Wissenschaftler.
Das Low Frequency Instrument, das bei etwas höheren Temperaturen
arbeitet, ist noch weiterhin verwendbar und soll die Kartierung des Himmels noch
einige Monate fortsetzen. Die dabei gewonnenen Daten werden dann einer noch
besseren Kalibrierung dienen und sollten die endgültigen Resultate weiter
verbessern helfen.
Planck liefert nicht nur Informationen über die
Mikrowellenhintergrundstrahlung, sondern auch über die Verteilung von kaltem
Staub im Universum, über entfernte Galaxienhaufen und über den
Infrarothintergrund, der durch die Entstehung von Sternen im frühen Universum
entstanden ist. Man konnte mit Plancks Hilfe beispielsweise zeigen,
dass in den ersten Galaxien Sterne mit einer deutlich höheren Rate entstanden
sein müssen, als sie es heute in unserer Milchstraße tun.
In Kürze sollen weitere Planck-Resultate veröffentlicht werden, die
bedeutenden Daten über die Mikrowellenhintergrundstrahlung allerdings lassen
noch auf sich warten. Vor einer Veröffentlichung ist nämlich eine gründliche
Analyse nötig, während der zum Beispiel alle Vordergrundsignale herausgefiltert
werden. Die Kosmologen müssen sich deswegen noch rund ein Jahr gedulden. Erst
Anfang 2013 soll ein erster Satz Daten publiziert werden. Die kompletten
Resultate werden dann 2014 zur Verfügung stehen.
Leicht fallen dürfte den Forschern das Warten nicht, versprechen sie sich von
dem Datenmaterial doch auch Aufschluss darüber, ob ihre Theorien über die
Frühphase des Universums zutreffend sind oder nicht: "Die Planck-Daten
werden ganze Familien von Modellen als falsch entlarven", so Puget, "aber wir
wissen bislang noch nicht, welche es sein werden."
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