Planck

De Planck-telescoop heeft een prachtige ‘foto’ gemaakt van de vroegste periode van het universum. Op de kaart staat het oudste licht uit het universum. ESA noemt de data “de meest perfecte weergave van het huidige universum”. De resultaten werden vanmorgen getoond tijdens een persconferentie van ESA.

Plancks kaart geeft een beeld van de zogenaamde ‘cosmic microwave background’. Dat is het afgekoelde restant van de geboorte van het universum. Die kosmische achtergrondstraling bestaat uit protonen, elektronen, en fotonen, die er voor zorgden dat het heelal nog zo’n 3000 graden Celsius heet was. Op het moment dat het universum uit begon te dijen, koelde dit licht af tot microgolven van slechts 2,7 graden boven het absolute nulpunt. Planck heeft de afgelopen jaren gemeten hoeveel temperatuurverschillen er in die microgolven te vinden waren.

Standaardmodel
De ontdekking van Planck bevestigt de nauwkeurigheid van het standaardoerknalmodel. “Deze ontdekking is een vrijwel exacte overeenkomst met het standaardmodel,” verklaart missieleider George Efstathiou. Dat is zowel goed als slecht nieuws. Goed, omdat het model dus blijkt te kloppen. Slecht, omdat we er nog steeds niets wijzer mee worden over donkere energie en donkere materie. Volgens Efstathiou bevestigt deze vondst dat donkere energie en materie aanwezig zijn in het heelal – zij het in iets mindere mate. De ontdekking van Planck laat zien dat 4,9 procent van alle materie in het heelal “gewone” materie is. 26,8 procent is donkere materie, en het mysterieuze donkere energie zou goed zijn voor zo’n 68,3 procent.

Leeftijd van heelal
Maar misschien wel de belangrijkste ontdekking is de leeftijd van het universum. Planck ving licht op van slechts 380.000 jaar ná de oerknal. Aan de hand van die gegevens kunnen we nu concluderen dat het heelal 13,8 miljard jaar oud is, met een marge van nabij de 0,05 miljard jaar – dat is ruim 100 miljoen jaar ouder dan altijd werd aangenomen. Een andere theorie die moet worden bijgesteld naar aanleiding van Plancks kaart, is de Hubble-constante. Dat is de relatieve snelheid waarmee het universum uitdijt. Die constante moet flink naar beneden worden geschroefd: De Hubble-constante is nu 67,3 km/s/Mpc.

De Planck-telescoop

De Planck-telescoop heeft ruim twee jaar data verzameld. Maar het is niet het eerste succes van de in 2009 gelanceerde telescoop. Al eerder vond Planck een enorme ‘brug’ van gas tussen twee sterrenstelsels, en deze nevel nabij het hart van de Melkweg.

Raadsel
Toch is niet alles aan de ontdekking even positief. De astronomen zagen namelijk ook dat het heelal minder isotroop – of symmetrisch – is dan altijd gedacht. Ook zijn de temperatuurverschillen op sommige plekken kleiner dan gedacht. Hoe dat komt, is de ESA-onderzoekers nog een raadsel. Met de ontdekking is het onderzoek van Planck dan ook nog niet klaar. De onderzoekers gaan de data nu verder analyseren, onder andere om een antwoord te kunnen geven op dit vraagstuk.

Om de lage temperaturen goed te kunnen meten, moest ook Plancks eigen camera flink worden afgekoeld. Omdat de camera gevoelig moest zijn voor de kleinste temperatuurverschillen, werd de telescoop afgekoeld tot slechts twee graden boven het absolute nulpunt. Het verzamelen van de data was nog niet zo makkelijk. Allereerst moest alle “rotzooi”, zoals Efstathiou het noemt, worden weggehaald uit de beelden. Hij doelt daarmee op onder andere informatie over stofverzameling of de vorming van sterren. Daarna pas kon de kaart worden samengesteld zoals die hierboven te zien is.