Το MAP έτοιμο να μετρήσει την πρώτη λάμψη μετά το Big Bang

Από σελίδα του Spaceflight Now 2-Οκτωβρίου-2001

Μετά από το τρίμηνο ταξίδι του μέσω του διαστήματος, το διαστημικό παρατηρητήριο MAP (Microwave Anisotropy Probe) της NASA, που ελέγχει την ανισοτροπία της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου στο διάστημα, έφθασε στον σταθμό της παρατήρησής του, εκατομμύρια μίλια από τη Γη τη Δευτέρα (1η Οκτωβρίου 2001) για να μετρήσει από εκεί το αρχαιότερο φως στον κόσμο. 

Καλλιτεχνική απόδοση του MAP

"Μπορούμε τώρα να αρχίσουμε την διαδικασία της παρατήρησης, των υπολλειμάτων του αρχικού σύμπαντος," είπε ο Δρ. Charles L. Bennett, κύριος ερευνητής του ΜΑΡ, από το Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt. "Υπάρχει μεγάλη προσμονή μέσα στην αστρονομική κοινότητα για αυτήν την αποστολή, λόγω της δυνατότητας που έχει  να μας δώσει, για τις βασικές ενδείξεις του περιεχομένου, της μορφής, της ιστορίας και της ύστατης μοίρας του Σύμπαντος μας."

Ο αποκαλούμενος εν συντομία ΜΑΡ, προωθήθηκε από έναν πύραυλο Delta 2 της Boeing από το ακρωτήριο Canaveral στις 30 Ιουνίου, κόστισε περίπου 95 εκατομμύρια δολλάρια, φθάνοντας σε μια υψηλή ελλειπτική τροχιά γύρω από την Γη. Από εκεί, η ομάδα των διαστημικών σκαφών της NASA, εκτέλεσε μια σειρά ελιγμών χρησιμοποιώντας για αυτό προωθητές, για να στείλει το ΜΑΡ να περιστρέφεται γύρω από την Γη τρεις φορές, και τοποθετώντας τον έτσι ώστε να δέχεται βοηθητική βαρυτική ώθηση από το φεγγάρι. Η σεληνιακή ταλάντευση εμφανίστηκε έναν μήνα μετά από την εκτόξευση, στις 30 Ιουλίου.

Από τότε, ο ΜΑΡ έχει ταξιδεψει προς την θέση L2, μια σχεδόν σταθερή θέση ένα εκατομμύριο μίλια από τη Γη, σε κατεύθυνση άντίθετη από τον ήλιο. Ενώ οι προηγούμενες αποστολές έχουν περάσει μέσα από την περιοχή της L2, ο ΜΑΡ είναι η πρώτη αποστολή που χρησιμοποιεί μια τροχία L2 ως μόνιμο σημείο παρατήρησής του.

Όλα τα συστήματα και τα όργανα του διαστημικού σκάφους του ΜΑΡ, αποδίδουν αξιοθαύμαστα, είπε η NASA. "Και η ομάδα των διαδικασιών της πτήσης και η ομάδα των επιστημόνων έχουν μείνει εκστατικές λόγω της σημαντικής απόδοσης του ΜΑΡ" πρόσθεσε ο Bennett. "Όλα πηγαίνουν εξαιρετικά καλά."

Ο ΜΑΡ θα ανιχνεύσει τους ουρανούς πάνω από δύο έτη, συλλέγοντας πληροφορίες για την εξασθενημένη κοσμική λάμψη σε πέντε ευδιάκριτες κυματικές ζώνες του φωτός. Τα στοιχεία θα αναλυθούν και θα φτιαχθεί έτσι ένας πλήρης χάρτης του ουρανού για κάθε κυματική περιοχή-ζώνη ακτινοβολιών. Τα πρώτα αποτελέσματα των χαρτών του ουρανού αναμένονται για τον Δεκέμβριο του 2002.

Η διαστημική συσκευή θα συλλέξει τις πληροφορίες που απαιτούνται για να κάνει έναν χάρτη ολόκληρου του ουρανού στη ζώνη των μικροκυμάτων, που είναι το υπόλοιπο από την Μεγάλη Έκρηξη. Ολόκληρος ο κόσμος λούζεται με αυτό το φως που προέρχεται από το πρώτο φως της Μεγαλης Έκρηξης. Αυτό είναι το παλαιότερο φως στον κόσμο και έχει ταξιδεψει για 14 δισεκατομμύριο έτη. Οι πληροφορίες που κουβαλάει αυτό το φως, κατά μήκος του ουρανού, κωδικοποιούν έναν πλούτο των λεπτομερειών για την φύση, τη σύνθεση και το πεπρωμένο του Κόσμου.

Οι εικόνες του νηπιακού κόσμου εμφανίζονται με τη μέτρηση των μικροσκοπικών διαφορών της θερμοκρασίας μέσα στην ακτινοβολία, στην κλίμακα των μικροκυμάτων, και η οποία υπολογίζεται κατά μέσον όρο τώρα σε 2.73 βαθμούς επάνω από το απόλυτο μηδέν. Η εξαιρετική σχεδίαση του ΜΑΡ επιτρέπει σε αυτόν, να μετρήσει τις μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας με ακρίβεια του εκατομμυριουστού του ενός βαθμού. Η πρωτοφανής ακρίβεια του ΜΑΡ έχει την δυνατότητα να φέρει επανάσταση στις παρούσες εικόνες που έχουμε για το Σύμπαν.

Ο ΜΑΡ παρήχθη με τη συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου Princeton, του Νιου Τζέρσεϋ, και του Goddard. Το Goddard και το Πανεπιστήμιο Princeton παρήγαγαν το υλικό και το λογισμικό του ΜΑΡ. Εκτός από το Goddard και Princeton, τα μέλη των επιστημονικών ομάδων βρίσκονται στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, το Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες, του   Πανεπιστημίου Brown, και του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολούμπια, στο Βανκούβερ.

Τα μικροκύματα αυτά προέρχονται από την κοσμολογική εποχή, όταν η ύλη και η ακτινοβολία έπαψαν να αλληλεπιδρούν με βάση τη λεγόμενη ισχυρή πυρηνική δύναμη και διαχωρίστηκαν (300.000 περίπου χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη). Η ύλη άρχισε να συγκεντρώνεται και να σχηματίζει γαλαξίες, ενώ η ακτινοβολία διασκορπίστηκε στο διαστελλόμενο χώρο του σύμπαντος και η θερμοκρασία της έπεφτε βαθμηδόν.

Το κοσμικό αυτό υπόβαθρο ακτινοβολίας έχει τη σχετικά ομοιόμορφη και πολύ χαμηλή θερμοκρασία των -270,45 βαθμών Κελσίου και γίνεται αντιληπτή, για παράδειγμα, ως "χιόνι" που βλέπουμε στην τηλεόραση. Η θερμοκρασία της και η πυκνότητα της είναι σταθερές προς όλες τις κατευθύνσεις, περίπου 1 σωματίδιο στα 100.000. Για να εξακριβώσουμε την τοπολογία του σύμπαντος πρέπει να διαπιστώσουμε αν υπάρχουν διακυμάνσεις. Πράγματι στις μετρήσεις που λήφθηκαν από έναν άλλον δορυφόρο τον COBE (Cosmic Background Explorer) το 1991, παρατηρούμε μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας της ακτινοβολίας αυτής, που μάς δίνουν πληροφορίες για την κατανομή της ύλης στο πρώιμο σύμπαν. Στις περιοχές που παρουσιάζουν σχετικά μεγαλύτερη πυκνότητα, θα δημιουργήθηκαν  τα πρώτα αστέρια και οι γαλαξίες.