}

A orixe do universo

2008/07/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

A Axencia Espacial Europea ESA lanzará a finais de xullo as naves espaciais Planck e Herschel. Serán lanzados desde a Güiana Francesa co foguete Ariane 5. Despois, cada un fará o seu percorrido.
A orixe do universo
01/07/2008 | Kortabitarte Egiguren, Irati | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: ESA- Guarniero)

O obxectivo da nave espacial Planck será atopar indicios da orixe do universo e analizar a súa evolución desde entón até a actualidade. De feito, a orixe do universo segue sendo un campo de coñecemento aínda difuso. Paira responder a iso, analizará as radiacións cósmicas de fondo en forma de microondas.

En especial John C. Mather e George F. Esta misión pretende contribuír a completar o labor dos físicos Smoot. Estes científicos recibiron o Premio Nobel de Física 2006 polo seu traballo en radiación cósmica de fondo microondas co satélite COBE.

Estudo da temperatura

A radiación cósmica de fondo microondas non é emitida por un obxecto determinado, senón que está dispersa por todo o universo. A nave espacial Planck foi deseñada paira medir esta radiación e realizar todas as medidas necesarias. O satélite medirá os cambios de temperatura que se producen principalmente na radiación cósmica de fondo microondas. E é que a temperatura é una variable imprescindible paira aclarar a orixe e evolución do universo. A compacidad do universo pódese medir en parte mediante a temperatura e, en función da súa compacidad, a calidade do cosmos. E é que as galaxias naceron precisamente nas partes máis compactas do universo.

Probas ao satélite Planck.
ESA

A temperatura desta radiación cósmica de fondo microondas é coñecida e moi fría, de aproximadamente 2,7 K (-270 ºC). Con todo, os expertos buscan obter datos máis precisos. E é que esa temperatura non é a mesma en todas partes do universo, hai zonas máis quentes e máis frías. Estas diferenzas de temperatura non son moi altas, pero poderían ser suficientes, entre outras cousas, paira recibir información sobre a formación de galaxias.

Á fin e ao cabo queren conseguir a "foto" do ceo, pero nesa foto non van aparecer os planetas e as estrelas, senón só as temperaturas. De feito, o arrefriado dos instrumentos desta nave espacial a temperaturas ao redor do cero absoluto permite medir cunha precisión enorme as variacións de temperatura máis diminutas da radiación cósmica de fondo microondas. A investigación desta radiación cósmica de fondo leva a cabo desde a súa orixe, desde a explosión do Big Bang até a actualidade.

A nave espacial Planck, de 1.900 quilogramos de peso, ten una altura e un diámetro aproximados de 4,2 metros. A radiación cósmica de fondo en microondas será recibida cun telescopio dun espello primario de 1,5 metros de lonxitude. A radiación recibida centrarase en dous detectores de alta sensibilidade: LFI (Low Frecuency Institute) e HFI (High Frecuency Technology).

O primeiro utilizará varios receptores de radio paira amplificar o sinal recibido e convertela en sinal eléctrico. É dicir, o receptor amplificará o sinal recibido do telescopio e esta converterase nun sinal eléctrico. Nas radios convencionais, o sinal recibido enviaríase a un altofalante. Na nave espacial Planck, este sinal será conducida a un computador paira medicións ou revisións.

A segunda converterá a radiación en calor. Posteriormente medirase esta calor cun pequeno termómetro eléctrico. Estes sinais serán fornecidas por un computador en datos de temperatura.

O satélite Herschel revélanos o universo oculto.
(Foto: ESA (Image by AOES Medialab))

Os técnicos da ESA colocarán todos os aparellos protexidos da influencia do Sol e a Lúa paira evitar calquera tipo de interferencia.

A parte oculta do universo

A nave espacial Planck terá como destino a nave espacial Herschel durante as dúas ou tres primeiras horas de viaxe. A continuación, o propio Herschel actuará pola súa conta. En menos de seis meses, a nave espacial Herschel atópase a 1,5 millóns de quilómetros da Terra en torno ao momento Lagrange L2. A nave espacial foi deseñada paira tres anos.

Axudará a ver o universo oculto até agora. Paira iso, o satélite Herschel, de 7,5 metros de lonxitude e 4 metros de anchura, de 3,3 toneladas de peso, contempla o seu telescopio cara ao universo evitando, entre outras cousas, a radiación infravermella emitida pola Terra. Pode causar interferencias na recollida de datos.

De feito, Herschel traballará nunha lonxitude de onda que o ser humano non pode ver --infravermello- porque o universo emite principalmente este tipo de radiación. Traballando no infravermello, que nos contará a nave espacial Herschel? É dicir, que nos vai a comunicar? Tratará de desentrañar a composición da Vía Láctea, a nosa galaxia e outros obxectos do sistema solar como planetas, satélites ou cometas. Tamén se encargará de coñecer como se formaron e evolucionaron as galaxias e as estrelas.

G. O Premio Nobel de Física Smoot analiza os espellos do satélite Planck.
S. Corvaja/ESA

Paira interpretar a información recollida polo telescopio, a nave espacial componse de tres ferramentas: PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer), SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) e HIFI (Heterodyne Technology for the Far Infrared). As cámaras PACS e SPIRE e os espectrómetros recollerán imaxes a seis cores no infravermello remoto. O HIFI, pola súa banda, é un espectrómetro de alta resolución que podería utilizarse paira obter información sobre a composición química, a cinemática e o medio ambiente físico das fontes de infravermellos.

Como poderiades comprobar, ambas as misións tomaron o nome de dous prestixiosos científicos, Max Planck e William Herschel. Sen dúbida, estes científicos tamén coñecerían a gusto os novos avances tecnolóxicos actuais, desgraciadamente non terán oportunidade de facelo. Nós, se todo vai ben, pronto teremos a oportunidade de coñecer mellor os indicios ocultos do universo.

Proxecto COBE
En 1974 naceu o proxecto COBE (Cosmic Background Explorer) en Estados Unidos. Tratábase de investigar a creación do universo desde un espazo amplo, sen que a atmosfera puidese molestar. Segundo a hipótese máis aceptada, o universo foi creado pola explosión de Big Bang, cuxa pegada permanece no espazo. Esta pegada é una radiación de fondo que actualmente é de tipo microondas. A COBE é o proxecto do primeiro satélite que estudou a radiación de fondo.
Tres imaxes infravermellas de todo o ceo.
(Foto: PLATAFORMA)
O espectro da radiación de fondo foi construído anteriormente. Con todo, a atmosfera era un obstáculo e paira poder recibir un espectro limpo había que evitar a influencia da atmosfera terrestre. Obtivo un foguete paira lanzar o satélite COBE e foi lanzado en 1989. Aos nove minutos da posta no espazo da COBE buscábano, o espectro da radiación de fondo. Este espectro provocou una enorme expectación, xa que era igual ao que emite un corpo negro e correspondíase coa teoría do Big Bang.
Tras o Big Bang, a temperatura do universo foi diminuíndo. A lonxitude de onda da radiación de fondo está relacionada con esta temperatura. Con todo, esta temperatura non é a mesma en todas partes do universo. Por iso, mediron a radiación de fondo en todas as direccións e formaron una imaxe do universo en función da temperatura. Este estudo tamén achegou información sobre a creación de galaxias e estrelas.
Kortabitarte Egiguren, Irati
Servizos
244
2008
Outros
031
Astronáutica
Artigo
Servizos

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia