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 APEX wirft einen Blick ins Herz der Finsternis
25.05.2018 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

nachricht Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie
23.05.2018 | Universität Wien

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics