L'origen de l'univers

Kortabitarte Egiguren, Irati

Elhuyar Zientzia

L'Agència Espacial Europea AQUESTA llançarà a la fi de juliol les naus espacials Planck i Herschel. Seran llançats des de la Guyana Francesa amb el coet Ariane 5. Després, cadascun farà el seu recorregut.
L'origen de l'univers
01/07/2008 | Kortabitarte Egiguren, Irati | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: AQUESTA- Guarniero)

L'objectiu de la nau espacial Planck serà trobar indicis de l'origen de l'univers i analitzar la seva evolució des de llavors fins a l'actualitat. De fet, l'origen de l'univers continua sent un camp de coneixement encara difús. Per a respondre a això, analitzarà les radiacions còsmiques de fons en forma de microones.

Especialment John C. Mather i George F. Aquesta missió pretén contribuir a completar la labor dels físics Smoot. Aquests científics van rebre el Premi Nobel de Física 2006 pel seu treball en radiació còsmica de fons microones amb el satèl·lit COBE.

Estudi de la temperatura

La radiació còsmica de fons microones no és emesa per un objecte determinat, sinó que està dispersa per tot l'univers. La nau espacial Planck ha estat dissenyada per a mesurar aquesta radiació i realitzar totes les mesures necessàries. El satèl·lit mesurarà els canvis de temperatura que es produeixen principalment en la radiació còsmica de fons microones. I és que la temperatura és una variable imprescindible per a aclarir l'origen i evolució de l'univers. La compacidad de l'univers es pot mesurar en part mitjançant la temperatura i, en funció de la seva compacidad, la qualitat del cosmos. I és que les galàxies van néixer precisament en les parts més compactes de l'univers.

Proves al satèl·lit Planck.
AQUESTA

La temperatura d'aquesta radiació còsmica de fons microones és coneguda i molt freda, d'aproximadament 2,7 K (-270 °C). No obstant això, els experts busquen obtenir dades més precises. I és que aquesta temperatura no és la mateixa a tot arreu de l'univers, hi ha zones més calentes i més fredes. Aquestes diferències de temperatura no són molt altes, però podrien ser suficients, entre altres coses, per a rebre informació sobre la formació de galàxies.

Al cap i a la fi volen aconseguir la "foto" del cel, però en aquesta foto no apareixeran els planetes i les estrelles, sinó només les temperatures. De fet, el refredament dels instruments d'aquesta nau espacial a temperatures al voltant del zero absolut permet mesurar amb una precisió enorme les variacions de temperatura més diminutes de la radiació còsmica de fons microones. La recerca d'aquesta radiació còsmica de fons es duu a terme des del seu origen, des de l'explosió del Big bang fins a l'actualitat.

La nau espacial Planck, de 1.900 quilograms de pes, té una altura i un diàmetre aproximats de 4,2 metres. La radiació còsmica de fons en microones serà rebuda amb un telescopi d'un mirall primari de 1,5 metres de longitud. La radiació rebuda se centrarà en dos detectors d'alta sensibilitat: LFI (Low Frecuency Institute) i HFI (High Frecuency Technology).

El primer utilitzarà diversos receptors de radi per a amplificar el senyal rebut i convertir-la en senyal elèctric. És a dir, el receptor amplificarà el senyal rebut del telescopi i aquesta es convertirà en un senyal elèctric. En les ràdios convencionals, el senyal rebut s'enviaria a un altaveu. En la nau espacial Planck, aquest senyal serà conduït a un ordinador per a mesuraments o revisions.

La segona convertirà la radiació en calor. Posteriorment es mesurarà aquesta calor amb un petit termòmetre elèctric. Aquests senyals seran subministrats per un ordinador en dades de temperatura.

El satèl·lit Herschel ens revela l'univers ocult.
(Foto: AQUESTA (Image by AOES Medialab))

Els tècnics de l'AQUESTA col·locaran tots els aparells protegits de la influència del Sol i la Lluna per a evitar qualsevol tipus d'interferència.

La part oculta de l'univers

La nau espacial Planck tindrà com a destinació la nau espacial Herschel durant les dues o tres primeres hores de viatge. A continuació, el propi Herschel actuarà pel seu compte. En menys de sis mesos, la nau espacial Herschel es troba a 1,5 milions de quilòmetres de la Terra entorn del punt Lagrange L2. La nau espacial ha estat dissenyada per a tres anys.

Ajudarà a veure l'univers ocult fins ara. Per a això, el satèl·lit Herschel, de 7,5 metres de longitud i 4 metres d'amplària, de 3,3 tones de pes, contempla el seu telescopi cap a l'univers evitant, entre altres coses, la radiació infraroja emesa per la Terra. Pot causar interferències en la recollida de dades.

De fet, Herschel treballarà en una longitud d'ona que l'ésser humà no pot veure --infraroig- perquè l'univers emet principalment aquest tipus de radiació. Treballant en l'infraroig, què ens comptarà la nau espacial Herschel? És a dir, què ens comunicarà? Tractarà de desentranyar la composició de la Via Làctia, la nostra galàxia i altres objectes del sistema solar com a planetes, satèl·lits o cometes. També s'encarregarà de conèixer com es van formar i van evolucionar les galàxies i les estrelles.

G. El Premi Nobel de Física Smoot analitza els miralls del satèl·lit Planck.
S. Corvaja/AQUESTA

Per a interpretar la informació recollida pel telescopi, la nau espacial es compon de tres eines: PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer), SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) i HIFI (Heterodyne Technology for the Far Infrared). Les cambres PACS i SPIRE i els espectròmetres recolliran imatges a sis colors en l'infraroig remot. L'HIFI, per part seva, és un espectròmetre d'alta resolució que podria utilitzar-se per a obtenir informació sobre la composició química, la cinemàtica i el medi ambient físic de les fonts d'infrarojos.

Com haureu pogut comprovar, totes dues missions han pres el nom de dos prestigiosos científics, Max Planck i William Herschel. Sens dubte, aquests científics també coneixerien a gust els nous avanços tecnològics actuals, desgraciadament no tindran oportunitat de fer-ho. Nosaltres, si tot va bé, aviat tindrem l'oportunitat de conèixer millor els indicis ocults de l'univers.

Projecte COBE
En 1974 va néixer el projecte COBE (Cosmic Background Explorer) als Estats Units. Es tractava d'investigar la creació de l'univers des d'un espai ampli, sense que l'atmosfera pogués molestar. Segons la hipòtesi més acceptada, l'univers va ser creat per l'explosió de Big bang, la petjada del qual roman en l'espai. Aquesta petjada és una radiació de fons que actualment és de tipus microones. La COBE és el projecte del primer satèl·lit que va estudiar la radiació de fons.
Tres imatges infraroges de tot el cel.
(Foto: ANDANA)
L'espectre de la radiació de fons va ser construït anteriorment. No obstant això, l'atmosfera era un obstacle i per a poder rebre un espectre net calia evitar la influència de l'atmosfera terrestre. Va obtenir un coet per a llançar el satèl·lit COBE i va ser llançat en 1989. Als nou minuts de la posada en l'espai de la COBE el buscaven, l'espectre de la radiació de fons. Aquest espectre va provocar una enorme expectació, ja que era igual al que emet un cos negre i es corresponia amb la teoria del Big bang.
Després del Big bang, la temperatura de l'univers ha anat disminuint. La longitud d'ona de la radiació de fons està relacionada amb aquesta temperatura. No obstant això, aquesta temperatura no és la mateixa a tot arreu de l'univers. Per això, van mesurar la radiació de fons en totes les direccions i van formar una imatge de l'univers en funció de la temperatura. Aquest estudi també va aportar informació sobre la creació de galàxies i estrelles.
Kortabitarte Egiguren, Irati
Serveis
244
2008
Uns altres
031
Astronàutica
Article
Serveis
Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila