WMAP
De Viquipèdia
La Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP, «Sonda Wilkinson d'anisotropia de microones») és una sonda espacial de la NASA la missió de la qual és estudiar el cel per mesurar la temperatura de la radiació de fons de microones, un romanent del Big Bang. Fou llançat per un coet Delta II el 30 de juny de 2001 des de Cap Canyaveral, (Florida, Estats Units). És la successora de la COBE i entra dintre del programa d'exploradors de classe mitjana (MIDEX) de la NASA.
L'objectiu de la missió és cartografiar les petitíssimes diferències de temperatura que s'observen en la radiació de fons de microones en diferents direccions de l'espai, per tal d'ajudar a provar les teories sobre l'origen i evolució de l'univers. Aquesta temperatura del fons còsmic de microones ha de ser mesurada amb una altíssima resolució i sensibilitat. A causa de això, la prioritat en el disseny fou la d'evitar errors sistemàtics en la presa de dades. Les especificacions de la missió asseguren una resolució angular inferior a 0,3°, una sensibilitat de 20 µK per píxel de 0,3° quadrats i un error sistemàtic limitat a 5 µK per píxel. Per a això utilitza radiòmetres diferencials de microones, que mesuren les diferències de temperatura entre dos punts qualssevol del cel.
La sonda WMAP es troba en òrbita entorn del punt de Lagrange L2, situat a uns 1,5 milions de quilòmetres de la Terra. En aquest punt (situat en la línia que uneix el Sol amb la Terra més enllà d'aquesta) la sonda es troba en un ambient excepcionalment estable, ja que pot apuntar en qualsevol direcció de l'espai sense veure's afectada per la presència del Sol. A més, des del punt L2 observa el cel sencer cada sis mesos. Per evitar les interferències provinents de la nostra pròpia galàxia la WMAP usa cinc bandes de freqüència separades, des dels 22 GHz als 90 Ghz.
[edita] Resultats científics
Els resultats científics obtinguts per la WMAP s'han fet públics en dos grans blocs de conclusions, el primer l'11 de febrer de 2003 i el segon, després d'una anàlisi de tres anys, el 17 de març de 2006.
[edita] Els primers resultats
En la primera roda de premsa, el febrer de 2003, es va presentar la imatge més detallada de l'univers primigeni presa fins a la data en la banda de microones, tot esperant el llançament i els resultats del Planck Surveyor. D'acord amb la NASA, aquesta imatge «conté tal nivell de detall que es pot considerar un dels resultats científics més importants dels últims anys». Cal tenir en compte que aquesta imatge no és la de major resolució presa mai sobre el fons còsmic de microones, però és la millor imatge que tenim de la radiació de fons de tot el cel. Dels resultats presentats es poden extreure les conclusions següents:
- L'univers té una edat de 13.700 milions ± 200 milions d'anys (vegeu l'article a arxiv.org).
- L'univers està compost per:
- un 4% de matèria bariònica ordinària,
- un 22% d'un tipus de matèria fosca desconeguda, que no emet ni absorbeix llum,
- un 74% d'un tipus d'energia fosca que provoca l'acceleració de l'expansió de l'univers.
- La constant de Hubble té el valor 71 ± 4 km/s/Mpc
- Les teories actuals, amb les dades de la WMAP, indiquen que l'univers és obert, és a dir, que seguirà expandint-se indefinidament i que té forma de con, en una topologia coneguda amb el nom de topologia de Picard.
[edita] Confirmació del model inflacionari
El segon bloc de resultats, presentat el 17 de març de 2006, inclou mesures més detallades de la temperatura i, especialment, de la polarització del fons còsmic de microones, que proporcionen una important confirmació de l'actual model cosmològic inflacionari, anomenat model Lambda-CDM, malgrat que encara roman una anomalia no explicada en les mesures a escales angulars més grans del moment quadripolar. També s'ha realitzat un nou càlcul de la constant de Hubble que ha donat un valor de 70 +2,4/-3,2 km/s/Mpc.
Durant els tres anys des dels primers resultats l'equip científic ha aconseguit reduir les incerteses en els resultats i determinar-ne la polarització. Les dades de la polarització han permès als cosmòlegs deduir quina part de les fluctuacions de temperatura són provocades pels efectes distorsionadors de la matèria i quina part és provocada per ones gravitatòries en l'univers primigeni. A més a més, com la polarització dels fotons resulta afectada per la presència de material ionitzant, aquestes dades mostren que les primeres estrelles es van formar quan l'univers tenia una edat d'uns 400 milions d'anys i no d'uns 200 milions d'anys, com es pensava fins ara.
