Planck: félig vége
(Rovat: Űrcsillagászat Európában, Távoli világok kutatói - 2012.01.18 07:15.)

A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást tanulmányozó európai szonda nagyfrekvenciás méréseihez használt hűtőanyag elfogyott. Alacsonyabb frekvenciákon még 6-9 hónapja lehet hátra a Plancknak.

A 2009 májusában indított űreszköz eddig öt teljes égboltfelmérést tudott elkészíteni, ami nagyjából kétszer több, mint amire eredetileg tervezték. (A terv legalább két felmérés elvégzése volt.) Így az eredményei a vártnál is pontosabbak lehetnek, ha majd elkészül minden összegyűjtött adat feldolgozása.

(Fantáziakép: ESA / C. Carreau)

A nagyfrekvenciás berendezés (High Frequency Instrument, HFI) január 14-én fogyott ki a hűtőanyagból. Így a továbbiakban már nem tudnak érzékeny méréseket végezni vele. A HFI a 100 GHz-tól 857 GHz-ig terjedő tartományban, hat különböző frekvenciasávban mérte fel az égboltot, az ősrobbanás halvány maradványsugárzásának tulajdonságait kutatva. Az Európai Űrügynökség (ESA) szakemberei elégedetten nyugtázták az űreszköz kitűnő teljesítményét.

A háttérsugárzás az univerzumnak a kb. 13,7 milliárd évvel ezelőttre becsült ősrobbanás után alig négyszázezer éves korába enged bepillantást. Ekkor, mintegy 4000°C-ra lehűlve az anyag átlátszóvá vált az elektromágneses sugárzás számára. Ahogyan tágult a világegyetem, úgy növekedett az akkor kibocsátott fény hullámhossza is. Így mára a háttérsugárzás intenzitásának maximuma a mikrohullámú tartományba esik. Az előtérben levő sugárforrások levonása után maradó teljes maradék égtérkép „mintázatából” az univerzum akkori állapotára, a világegyetem fejlődését leíró modell paramétereire lehet következtetni. Az első csillagok és galaxisok csak jóval ezután alakultak ki.

A Planck másik műszere, az alacsonyabb frekvenciákon dolgozó LFI (Low Frequency Instrument) továbbra is működőképes marad, a remények szerint még 6-9 hónapon át. Addig tart ki ugyanis az ott használható hűtőanyag. Az LFI 30–70 GHz között, három sávban végez méréseket.

A Planck HFI és LFI műszerei. A távcső fókuszsíkjában elhelyezkedő két berendezés összesen 74 detektorral van felszerelve, amelyek kilenc hullámsávban érzékenyek. Hogy elég érzékenyen mérjenek, alacsony hőmérsékletre kell hűteni őket. Passzív hűtéssel 50 K-ig tudnak lemenni. A Planck aktív hűtőrendszere három lépcsőből áll. A folyékony hidrogén hűtőközeget használó rendszer 20 K-es hőmérsékletet biztosít. A második fokozatban folyékony héliummal (⁴He) 4 K-ig tudnak hűteni. A harmadik lépcsőben 3-as és 4-es tömegszámú hélium (³He és ⁴He) keverékét használják az abszolút nulla fokot megközelító, 0,1 K-es hőmérséklet biztosításához. Ez utóbbi rendszer fogyott ki most a hűtőanyagból. (Kép: ESA / AOES Medialab)

A Planck nem csak a háttérből, de a térben és időben hozzánk közelebbről jövő sugárzást is érzékeli, például hideg gázfelhőkből, vagy távoli aktív galaxismagokból. Alkalmas távoli galaxishalmazok és szuperhalmazok felfedezésére is. Előzetes eredményeit egy sor szakcikkben tavaly publikálták. A folytatás hamarosan következik, bár a fő cél, a háttérsugárzás tulajdonságainak gondos elemzése hosszabb időt, mintegy egy évet vehet még igénybe. A publikáció két lépcsőben történik majd. A Planck első 15 és fél hónapnyi adataiból 2013 elejére, a teljes adatsorból 2014 elejére ígérnek eredményeket.

Animáció az űreszköz felépítéséről, belülről kifelé haladva, a detektorokon és a hűtőrendszereken át egészen a külső burkolatig.