2018-03 Ken je klassiekers: COBE Cosmic Background Explorer


Onderwerp

COBE Cosmic Background Explorer

Beeld

COBE%20CMB_0.jpg

 

Technische gegevens

Object: kosmische achtergrondstraling die dateert van ongeveer 380.000 jaar na de Big Bang

Datum creatie: data verzameld tussen 1990 en 1992

Copyright: COBE Science Working Group, NASA

Instrument: Differential Microwave Radiometer (DMR) aan boord van de COBE-satelliet

Afstand tot object: 13,8 miljard lichtjaar

Korte beschrijving

Toen rond de jaren 1925-1930 de idee meer en meer ingang vond dat het heelal ontstaan zou zijn uit een zogenaamde oerknal, de fameuze Big Bang, kwam het er in het kosmologische debat op aan om overtuigende bewijzen te vinden voor die nieuwe theorie. Als er een Big Bang is geweest, moeten er daarvan sporen te vinden zijn aan de sterrenhemel. Deze sporen werden in 1964 toevallig gevonden door Arno Penzias en Robert Wilson, onder de vorm van overal aanwezige straling in het microgolfgebied van het elektromagnetische spectrum. Het was een belangrijke ontdekking die beide heren in 1978 de Nobelprijs natuurkunde zou opleveren.

In het astronomische jargon wordt die straling de kosmische achtergrondstraling genoemd, of, in het Engels, de Cosmic Microwave Background, of afgekort CMB. Deze straling is het overblijfsel van het allereerste licht dat door het heelal kon beginnen reizen toen de dichtheid en de temperatuur van het hete dichte plasma binnen het prille universum na zowat 380.000 jaar voldoende waren afgenomen. Het was pas in die fase van het heelal dat negatief geladen elektronen en positief geladen protonen zich aan elkaar konden binden om neutrale waterstofatomen te vormen, zodat fotonen zich vrij konden beginnen bewegen doorheen het heelal zonder daarbij gehinderd te worden door voortdurende interacties met materiedeeltjes.

Als we met een gewone telescoop naar de sterrenhemel kijken, is de ruimte tussen de sterren volledig donker, maar gezien door een speciale radiotelescoop zouden we een zwakke achtergrondgloed detecteren die het sterkst is in het microgolfgebied, in alle richtingen dezelfde lijkt te zijn en niets te maken heeft met sterren, sterrenstelsels en intergalactische nevels.

In de jaren 1940 begon men naar deze achtergrondstraling te zoeken. Eens ze door Penzias en Wilson ontdekt was, hadden astronomen goede waarneming ervan nodig, en om dat te kunnen realiseren werd de satelliet COBE door de NASA ontwikkeld, de COsmic Background Explorer, die van 1989 tot 1993 waarnemingen deed van de kosmische achtergrondstraling.

Dat leverde een vrij nauwkeurige kaart op waarop de gloed van de kosmische achtergrondstraling te zien is, verspreid over de hele sterrenhemel. Het is over het algemeen een vrij homogene straling van ongeveer 3 Kelvin met toch heel wat kleine temperatuurfluctuaties. Voor die resultaten ontvingen John Mather en George Smoot in 2006 de Nobelprijs natuurkunde.

Nadien zouden deze waarnemingen met behulp van de ruimtesondes WMAP (NASA) en Planck (ESA) nog indrukwekkend verbeterd worden, maar COBE betekende niets minder dan het begin van de precisie-kosmologie.

Links op het internet

Cosmic Background Explorer homepage

Wikipedia over Cosmic Background Explorer

Khan Academy over de kosmische achtergrondstraling