欧洲航天局(ESA)在2009年发射了普朗克卫星,用于绘制宇宙微波背景图。宇宙微背景波辐射出现在宇宙大爆炸后的38万年,当时宇宙仍然是一个炽热且几乎各向同性的气体。
在2013年,欧洲航天局(ESA)的普朗克任务揭开了宇宙的新图像:宇宙最初产生的微波辐射的全天空调查。宇宙微波背景辐射是宇宙发出的第一束光,它提供了有关早期宇宙的丰富信息——宇宙的物质组成、膨胀率以及星系前身的原始密度波动。
普朗克任务研究小组已经于2018年7月17日,在ESA网站上公布了这些数据和相关文章的完整和最终版本,相应的论文已被提交给《天文学和天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志。
残留辐射的极化产生的信号比其温度弱50到100倍,比银河系尘埃的极化发射所释放的信号弱10到20倍。由于携带了高频观测仪,普朗克卫星仍然获得了一幅极其精确的涵盖全天的原初偏振图。
偏振是光的性质,就像颜色(或频率)或传播方向一样,它能提供很多信息,帮助我们了解产生这种现象的物理过程。虽然这种性质对人眼来说是看不见的,但我们对它很熟悉,例如,偏光镜片的太阳镜或电影院的3D眼镜。
随着普朗克任务可靠性的提高以及关于残留辐射极化的数据,这项任务以史无前例的精度证实了标准宇宙模型,这个模型描述了一个包含普通物质、冷暗物质和暗能量的宇宙。虽然数据中还存在一些偏差,但整体上非常符合标准宇宙模型的预言。
目前的问题在于,根据哈勃太空望远镜的数据和普朗克任务的数据,宇宙的膨胀率会有几个百分点的差异。这个问题仍然是一个开放的问题,为了解决这个问题,还需要更为强大的天文望远镜。
宇宙中95%是由暗物质和暗能量组成,它们的性质是未知的,天文学家只能通过它们的引力效应来探测这些神秘的东西。因此,原初偏振图是更好地理解宇宙如何运作的关键。
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