Ο δορυφόρος WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) εκτοξεύθηκε στις 30 Ιουνίου του 2001 από το ακρωτήριο Κανάβεραλ για την καταμέτρηση της θερμοκρασίας της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου (KAMY).

Τι ακριβώς είναι η ακτινοβολία αυτή; Από την απαρχή της κοσμολογικής διαστολής και για τα επόμενα 380.000 χρόνια περίπου, η θερμοκρασία του βρεφικού Σύμπαντος παρέμενε απαγορευτικά υψηλή για τον σχηματισμό ουδέτερων ατόμων. Η ύλη, δηλαδή, παρέμενε πλήρως ιονισμένη και αποτελούνταν κυρίως από πυρήνες υδρογόνου και ηλίου που είχαν συντηχθεί στην διάρκεια της αρχέγονης πυρηνοσύνθεσης, λίγα μόνο λεπτά μετά την Μεγάλη Έκρηξη, όταν η θερμοκρασία του Σύμπαντος ήταν 1 δισ. ºC, καθώς και από ελεύθερα ηλεκτρόνια. Εξαιτίας, μάλιστα, της μεγάλης της πυκνότητας, τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σκεδάζονταν διαρκώς από τα ηλεκτρόνια και δεν μπορούσαν να διαφύγουν ελεύθερα στο Διάστημα. Με άλλα λόγια, καθ’ όλη την διάρκεια αυτής της περιόδου, το Σύμπαν ήταν αδιαφανές στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ωστόσο, 380.000 χρόνια αργότερα, η θερμοκρασία του Σύμπαντος είχε μειωθεί στους 3.000 ºC. Το γεγονός αυτό επέτρεψε στους πυρήνες υδρογόνου και ηλίου να ενωθούν με τα ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας για πρώτη φορά ουδέτερα άτομα και αποδεσμεύοντας την ακτινοβολία από την ύλη.

Καθώς, δηλαδή, η «ομίχλη» των ηλεκτρονίων διαλύεται, το Σύμπαν καθίσταται διαφανές στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία μπορεί πλέον να διασχίζει το Διάστημα ανεμπόδιστα. Έκτοτε, το Σύμπαν συνέχισε να διαστέλλεται και να ψύχεται, και η ακτινοβολία αυτή έχανε ενέργεια, ενώ το μήκος κύματος των φωτονίων της «ξεχείλωνε» διαρκώς, φτάνοντας σήμερα να αντιστοιχεί στα μικροκύματα. Αυτά τα φωτόνια αποτελούν το πλέον αρχέγονο φως που μπορούμε να ανιχνεύσουμε στο Σύμπαν και απαρτίζουν την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

Αυτή η θερμική αναλαμπή του υπέρθερμου βρεφικού Σύμπαντος προβλέφθηκε θεωρητικά προτού ανακαλυφθεί τυχαία το 1964 από τους Arno Penzias (1933–) και Robert Wilson (1941–), οι οποίοι τιμήθηκαν για την ανακάλυψή της με το Νόμπελ Φυσικής το 1978. Η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου αποτελεί τον τρίτο από τους θεμελιώδεις παρατηρησιακούς πυλώνες, πάνω στους οποίους εδράζεται η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, ενώ μελετήθηκε ακόμη πιο διεξοδικά χάρη στα δεδομένα του δορυφόρου Planck που εκτοξεύθηκε τον Μάιο του 2009.

Περισσότερες πληροφορίες για το WMAP και την κοσμική ακτινοβολία  υποβάθρου:

Wmap: 9 χρόνια παρατηρήσεων - ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ (eef.edu.gr)

anazhtwntas-thn-skoteinh-ulh_web.pdf (eef.edu.gr)

Φωτογραφία: Καλλιτεχνική αναπαράσταση του δορυφόρου WMAP

Credit: NASA/WMAP Science Team

 

π