Planck avslører Melkeveiens mørke sider

Norsk astrofysiker med viktig bidrag til de nye Planck-resultatene.

Kart fra Planck over karbonmonoksidskyer i hele galaksen. Større versjon av bildet her. Bilde: ESA/Planck Collaboration.

Siden 2009 har Planck, ESAs prestisje-satellitt, skuet ut i verdensrommet på jakt etter ørsmå fluktuasjoner i universets temperatur, dannet rett etter Big Bang. I januar i år ble den første fasen av prosjektet fullført som planlagt, idet trykket i kjølesystemet falt under et kritisk nivå, to og et halvt år etter oppskytning.

Nye resultater

I løpet av de siste to årene har mer enn 300 forskere og ingeniører analysert disse dataene, og selv om hovedresultatene fortsatt holdes internt i ytterligere ett år for detaljert kvalitetskontroll, begynner nå de første resultatene å komme ut. På en pressekonferanse i Bologna 13. februar i år presenterte Planck-forskere nye målinger som kaster nytt lys over tre forskjellige astrofysiske mysterier som opptar forskere verden over i dag, nemlig såkalt «roterende støv», mørke karbonmonoksidskyer og et svakt mikrobølgesignal fra Melkeveiens sentrum.

Roterende støv

Det første fenomenet ble forutsagt av teoretikere på slutten av 1980-årene, men det har lenge vært usikkert om dette faktisk er relevant. I løpet av de siste årene har imidlertid indisiene blitt stadig sterkere, og med de siste målingene fra Planck er svaret endelig klart: Interstellart støv med temperatur på bare noen titalls grader over det absolutte nullpunktet roterer svært raskt, og sender ut betydelige mengder stråling med en frekvens på rundt 30 GHz.

Karbonmonoksidskyer

Karbonmonoksid er et annet type molekyl som finnes i store mengder mellom stjerner, og sender ut stråling med svært spesifikke spektrallinjer. Med Plancks sensitivitet og oppløsning har man nå klart å lage ekstremt nøyaktige kart over dette signalet over hele himmelen, og disse avslører gigantiske molekylskyer med lav tetthet.

Den galaktiske tåken sett av PlanckDen mystiske galaktiske disen slik Planck ser den. Større versjon av bildet her. Bilde: ESA/Planck Collaboration.

Signal fra Melkeveiens sentrum

De siste årene har diskusjonen gått hett angående et fenomen som kalles «the Galactic Haze» («den galaktiske disen»), som først ble funnet i dataene fra NASAs WMAP satellitt-eksperiment. Dette er et svakt signal sentrert på Melkeveiens sentrum som ikke stemmer overens med signalet fra noen av de allment aksepterte strålingsmekanismene. Av den grunn har mange mulige teorier blitt framsatt, og noen forskere har til og med ment at dette kunne være overskuddsstråling etter mørk materie-annihilasjon. Andre har ment at dette signalet ikke eksisterer i det hele tatt, og kun var et resultat av dårlig analyse. Med de siste Planck-resultatene er nå dette signalet bekreftet i et uavhengig datasett med nye metoder, og signalet er fullstendig reelt. Men forståelsen av hva det kan være mangler fortsatt.

Viktige bidrag fra det norske forskningsmiljøet

Disse oppdagelsene er av spesiell interesse for det norske kosmologimiljøet. To sitater fra ESAs pressekonferanse fra Planck-konferansen i Bologna denne uken illustrerer dette. Dr. Jonathan Aumont ved Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS), Paris Universitet uttaler i en pressekonferanse:

– Thanks to special foreground removal techniques, Planck turns out to be an excellent detector of CO across the entire sky.

Dr. Krzysztof Gorski ved Jet Propulsion Laboratory (NASA) forteller:

– To take advantage of both the excellent quality and complexity of Planck measurements, new foreground separation methods were developed by the members of Planck Collaboration.

Metoden det her refereres til er en moderne statistisk algoritme basert på såkalt Gibbs sampling, og spesielt et dataprogram kalt «Commander», utviklet av førsteamanuensis Hans Kristian Eriksen ved Institutt for teoretisk astrofysikk, i samarbeid med amerikanske forskere.

Hans Kristian Eriksen er også på Planck-konferansen i Bologna. – Det er fantastisk å se resultatene av mange års arbeid utfolde seg på denne måten, sier han. – Da vi startet dette prosjektet i 2004 kunne vi på ingen måte forutse hvor stor innvirkning algoritmene våre ville ha på prosjektet som helhet. Det er definitivt svært tilfredsstillende å se at arbeidet vårt allerede nå bærer frukter. Men enda mer gleder jeg meg til det neste året, når fokus nå flytter seg bort fra å forstå vår egen galakse til å forstå universets opprinnelse. Resultatene vi vil vise om ett år vil sette en helt ny standard for kosmologiske modeller i mange, mange år framover.

Pressekontakt: Hans Kristian Eriksen (mob +47 928 47 663)

Les mer:

Tidligere resultater fra Planck: Planck oppdager klumpete galaksehoper

Publisert 15. feb. 2012 10:04 - Sist endret 16. feb. 2012 09:28