Het resultaat van zeven jaar turen naar de oerknal

Enkele weken geleden werden de resultaten bekendgemaakt van zeven jaar onafgebroken turen naar de oerknal door de WMAP, de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, de in 2001 gelanceerde satelliet die tot taak heeft de temperatuurfluctuaties van de kosmische achtergrondstraling in kaart te brengen. Die straling heeft een gemiddelde temperatuur van 2,7 graad boven het absolute nulpunt en het is het overblijfsel van de hete straling van die oerknal. Bijna twee jaar terug kon ik jullie de zogenaamde vijf-jaar-data van WMAP laten zien, in de vorm van een Curriculum Vitae van het heelal. Nu, februari 2010, kan dat beeld op onderdelen worden gecorrigeerd en heeft men ook geheel nieuwe inzichten in die oerknal. Even kort de belangrijkste resultaten van zeven jaar onderzoek door de WMAP aan de kosmische achtergrondstraling op een rijtje:

• Ten eerste zijn enkele parameters van het heelal scherper gesteld: het heelal is 13,75 (± 0,11) miljard jaar oud. Het heelal bestaat voor 72,8% (± 1,5%) uit donkere energie, 4,56% (± 0,16%) uit gewone materie en voor 22,7% (± 1,4%) uit koude donkere materie. Genoteerd?
• Voor het eerst heeft men aanwijzingen voor oer-helium gevonden, helium dat enkele minuten na de oerknal is ontstaan. Het meeste helium in het heelal stamt uit die tijd, maar lastig is om het te onderscheiden van helium dat door waterstofverbranding in sterren zoals de Zon ontstaat. Tot nu toe mat men de heliumhoeveelheid in zeer oude sterren, om te achterhalen hoeveel helium er vóór deze sterren moet zijn geweest, maar dit keer heeft WMAP ìn de kosmische achtergrondstraling de invloed van het oerhelium gedetecteerd.
• WMAP is iets meer te weten gekomen over de inflatie, de kortstondige versnelling in de expansie van het vroege heelal. Het blijkt dat de inflatie er voor heeft gezorgd dat de grootschalige fluctuaties in de achtergrondstraling iets intenser waren dan de kleinschalige. Zegt wellicht weinig, maar weet dat de (super-)clusters van sterrenstelsels een direct product zijn van die fluctuaties.
• De door WMAP waargenomen polarisatie en temperatuurverdeling in de warme en koude plekken van de kosmische achtergrondstraling is precies conform de theorisch voorspelde waarden. Hieronder zie je ‘t in beeld gebracht

• Met WMAP heeft men het zogenaamde Sunyaev-Zel’dovich (SZ) effect¹ gemeten in de Comacluster van sterrenstelsels, maar de hoeveelheid is afwijkend van de theoretische modellen.
• Tenslotte heeft men op basis van de waarnemingen berekend dat er maximaal 4,34 soorten neutrino’s kunnen bestaan. Goh, nooit geweten dat er niet-integere hoeveelheden soorten elementaire deeltjes kunnen voorkomen. Voor de duidelijkheid: er zijn op dit moment drie soorten neutrino’s bekend. Er kunnen dus nog 1,34 soorten neutrino’s ontdekt worden.

Afijn, hoofdconclusie van de gepubliceerde zevenjaarsdata van WMAP is dat het zogenaamde ΛCDM-model staat als een huis. Da’s het model waarin donkere energie voorkomt in de vorm van Λ, oftewel lambda, de ooit door Albert Einstein geïntroduceerde Kosmologische Constante, en CDM, koude donkere materie. Bij dat laatste moet je denken aan WIMP’s, de weakly interactive massive particles. Eh… ‘t is al laat, dus ik ga een volgende keer wel verder met deze zeer boeiende materie. Morgen zal ik jullie ‘vermoeien’ met de zes wetenschappelijke artikelen over de laatste WMAP-data. Bron: Universe Today + WMAP.

Noot:

1. Door dit effect reageren fotonen van de kosmische achtergrondstraling (CMB) met electronen in het hete gas in die clusters. Door de interactie tussen fotonen en electronen wordt de CMB in de richting van de sterrenstelsels met het hete gas verstoort en dat zou in de vorm van ’schaduwen’ van de CMB te zien moeten zijn. [↩]

Gerelateerde Astroblog:

Resultaten van vijf jaar WMAP zijn bekend