Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Planck-Satellit ist bereit, den Urknall zu vermessen

11.05.2009
Forscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik bereiten wissenschaftliche Projekte rund um die Mission vor

Nachdem letzte Tests an der Ariane 5 Trägerrakete abgeschlossen wurden, die Planck ins All bringen soll, befindet sich der ESA-Satellit startbereit im Europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch Guayana).


Himmelskarte mit CMB-Temperatursignaturen, die am Max-Planck-Institut für Astrophysik berechnet wurden. Bild: Maturi et al. 2007, Astronomy & Astrophysics 476, 83

Zusammen mit der Herschel-Raumsonde der ESA wird er am 14. Mai in den Weltraum starten und dort die kosmische Mikrowellenstrahlung untersuchen, die Aufschluss über den Urknall, die Frühphase des Universums sowie dessen Struktur und Zusammensetzung gibt. Das Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Garching hat wichtige Software-Komponenten für Planck entwickelt und wird sich intensiv an der wissenschaftlichen Auswertung der Missionsdaten beteiligen.

Nach dem Standardmodell der Kosmologie stellt der Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren den Beginn unseres Universums sowie von Raum und Zeit dar. Beim kosmischen Mikrowellenhintergrund (Cosmic Microwave Background, CMB) handelt es sich um Licht aus der Anfangszeit unseres Universums, das 380 000 Jahre nach dem Urknall frei wurde und noch heute im Kosmos unterwegs ist. Zu dieser Zeit gab es geringfügige Fluktuationen der Materiedichte, die heute als Temperaturvariationen im CMB gemessen werden können. Daraus können die Kosmologen erschließen, wie sich die heutigen Strukturen im Universum - Galaxien, Galaxienhaufen und -filamente - gebildet haben.

Der Satellit Planck wird am 2. Lagrangepunkt (L2) im Erde-Sonne-System stationiert. Er rotiert um seine eigene Achse, die längs zur Sonne steht, nimmt mit jeder Rotation einen weiteren Streifen des Himmels auf und kartographiert die Temperaturen dort bis auf etwa ein Millionstel Grad genau. Die Daten werden zur Erde gesandt und in den Datenverarbeitungszentren in Frankreich und Italien zu Temperaturkarten des Himmels verarbeitet. Wie die Fluktuationen im Einzelnen aussehen, hängt von bestimmten Eigenschaften des Universums ab, beispielsweise davon, ob der Raum gekrümmt ist. Für hypothetische Universen, die bestimmte Eigenschaften haben, werden mit am MPA entwickelter Simulationssoftware virtuelle Karten erstellt und diese mithilfe von statistischen Methoden mit den Bildern des echten Himmels verglichen. "Aus dem Vergleich können wir Rückschlüsse ziehen, wie unser eigenes Universum aussieht, etwa wie viel gewöhnliche Materie und dunkle Energie es darin gibt", erklärt Torsten Enßlin, Leiter der Planck-Gruppe am MPA.

Die Physik der Strukturbildung und letztlich die Herausbildung von Galaxien im Universum kann mittels des Sunyaev-Zeldovich-Effekts untersucht werden - der Verschiebung der Energie der CMB-Photonen aufgrund der Streuung an heißen Elektronen in der Atmosphäre von Galaxienhaufen. Aufgrund dieses Effekts werden ferne Galaxienhaufen als "Schatten" vor dem kosmischen Hintergrund sichtbar.

Die Galaxienhaufen markieren aber nur grob den Verlauf der filigranen Struktur der kosmischen Materieverteilung. Zu 85 Prozent besteht das Universum aus unsichtbarer dunkler Materie, deren genaue Zusammensetzung bisher nicht ergründet werden konnte. Aus Computersimulationen wissen die MPA Wissenschaftler, wie Veränderungen im Gravitationsfeld der dunklen Materie sich auf den CMB auswirken. Die Struktur der dunklen Materie lässt sich daher über Temperaturveränderungen im CMB erschließen. Die Kosmologen werten hierzu die von Planck gelieferten Daten mit statistischen Methoden aus und schließen daraus auf die Struktur und zukünftige Entwicklung des Universums.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die Mission Tausende entfernte Objekte in einem bisher wenig untersuchten Frequenzbereich entdeckt und dadurch neue Erkenntnisse über die Spektren von Galaxien, aktiven galaktischen Kernen und Quasaren im Submillimeterbereich ermöglicht. Aus den Ergebnissen erwarten sich die Wissenschaftler auch Rückschlüsse über hochenergetische Prozesse in der unmittelbaren Umgebung von massereichen schwarzen Löchern. Weitere Themen, die mit Planck am MPA untersucht werden sollen, sind die Geburt der ersten Sterne im Universum und die Struktur unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße.

"Mit dem Start des Planck-Satelliten wird für uns ein Traum wahr", erklärt Rashid Sunyaev, Direktor am MPA und Pionier der CMB-Forschung. "Planck wird die genauesten Daten über das frühe Universum liefern, die es je gab. So nahe waren wir dem Urknall noch nie." "Wir werden die Vergangenheit unseres Universums begreifen und einen Blick in seine Zukunft werfen", ergänzt Sunyaevs Kollege Simon White. "Wird es sich immer weiter ausdehnen oder irgendwann in sich zusammenfallen? Woraus besteht die geheimnisvolle dunkle Energie, die schuld an dieser Expansion ist? Auf diese und viele weitere drängende Fragen der Kosmologie wird Planck eine Antwort geben. Der Satellit ist das mächtigste Instrument für die Untersuchung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, das bis heute entwickelt wurde."

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Mona Clerico, Pressesprecherin, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) und
Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Tel.: +49 89 30000-3980
E-Mail: clerico@mpa-garching.mpg.de
Dr. Torsten Enßlin
Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Tel.: +49 89 30000-2243
E-Mail: ensslin@mpa-garching.mpg.de
Prof. Dr. Simon White
Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Tel.: +49 89 30000-2211
E-Mail: swhite@mpa-garching.mpg.de
Prof. Dr. Rashid Sunyaev
Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Tel.: +49 89 30000-2244
E-Mail: rsunyaev@mpa-garching.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpa-garching.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie