WMAP

WMAP ( Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ) je kosmická  sonda NASA určená ke studiu kosmického mikrovlnného záření na pozadí vzniklého v důsledku velkého třesku [1] [2] . Mise byla vyvinuta prostřednictvím partnerství mezi Goddard Space Flight Center NASA a Princetonskou univerzitou a byla vedena profesorem Charlesem L. Bennettem z Johns Hopkins [3] . Kosmická loď WMAP byla vypuštěna 30. června 2001 z Floridy. WMAP dokázal dokončit vesmírnou misi COBE a stal se druhou kosmickou lodí střední třídy (MIDEX) v programu NASA Explorers. Zpočátku se zařízení jmenovalo MAP ( anglicky "map"). Po smrti jednoho z vědeckých ředitelů projektu Davida Wilkinsona (Wilkinsona) 5. září 2002 byla družice na jeho počest přejmenována [3] . Po devíti letech provozu byl WMAP odstaven v roce 2010 po vypuštění pokročilejší vesmírné observatoře Planck , kterou v roce 2009 spustila Evropská kosmická agentura .

Od října 2001 do roku 2009 přenášel na Zemi výsledky skenování nebeské sféry ; na základě dat byla sestavena rádiová mapa oblohy na několika vlnových délkách : od 1,4 cm do 3 mm. Měření WMAP sehrála klíčovou roli při vytváření současného standardního modelu kosmologie: modelu lambda-CDM .

Mise získala různá ocenění: podle časopisu Science byl WMAP průlomem roku 2003 [4] . Výsledky této mise byly první a druhé v seznamu „Super-Hot Articles in Science in 2003“ [5] . Z nejčastěji citovaných článků o fyzice a astronomii v databázi INSPIRE-HEP byly od roku 2000 publikovány pouze tři a všechny tři jsou publikace WMAP. Bennett, Lyman A. Page, Jr. a David N. Spurgel se podělili o cenu Show 2010 in Astronomy za svou práci na WMAP [6] . Bennett a vědecký tým WMAP získali v roce 2012 Gruberovu cenu za kosmologii. Cenu za průlom v fundamentální fyzice za rok 2018 získali Bennett, Gary Hinshaw, Norman Jarosik, Page, Spergel a vědecký tým WMAP.

Informace o zařízení

Vozidlo bylo doručeno do Kennedyho vesmírného střediska 20. dubna 2001. Po dvou měsících testování a ověřování bylo 30. června vypuštěno na palubu nosné rakety Delta-2 .

1. října 2001 dosáhl Lagrangeova bodu . První úplný průzkum nebeské sféry byl dokončen v dubnu 2002.

Zpočátku se předpokládalo, že doba aktivní existence sondy bude 27 měsíců, z toho 3 měsíce budou věnovány přesunu aparatury do libračního bodu L2 a dalších 24 měsíců skutečnému pozorování mikrovlnného pozadí. Na konci předpokládaného období prací bylo rozhodnuto o prodloužení mise do září 2009 [7] .

• Rozměry: 3,8×5 m;
• Hmotnost: 840 kg;
• Dráha: Lissajousova dráha poblíž Lagrangeova bodu L2 soustavy Slunce-Země 1,5 milionu km od Země.
• Citlivost radiometru: 20 mikrokelvinů na pixel (0,3° čtverec).

6. října 2010 NASA oznámila, že satelit dokončil svou misi a bude poslán na oběžnou dráhu hřbitova [8] .

Vědecké výsledky

Informace shromážděné WMAP umožnily vědcům sestavit dosud nejpodrobnější mapu teplotních výkyvů v rozložení mikrovlnného záření na nebeské sféře (pokud vyloučíme data získaná z Plancka). Dříve byla podobná mapa vytvořena pomocí dat NASA COBE , ale její rozlišení bylo výrazně - 35krát - horší než data získaná WMAP.

Data WMAP ukázala, že rozložení teploty CMB na nebeské sféře odpovídá zcela náhodným fluktuacím s normálním rozložením . Parametry funkce popisující naměřené rozdělení jsou v souladu s modelem Vesmíru, který se skládá z:

• 4 % běžné hmoty,
• 23 % z tzv. temné hmoty (možná z hypotetických těžkých supersymetrických částic ) a
• 73 % temné energie , což způsobuje zrychlené rozpínání vesmíru.

Data WMAP naznačují, že temná hmota je studená (to znamená, že se skládá z těžkých částic a nikoli z neutrin nebo jiných lehkých částic). Jinak by částice světla pohybující se relativistickými rychlostmi rozmazaly malé fluktuace hustoty v raném vesmíru.

Mimo jiné parametry jsou z dat WMAP určeny (na základě modelu ΛCDM , tedy Friedmannův kosmologický model s termínem Λ a studená temná hmota angl.  Cold Dark Matter ) [9] [10] :

• věk vesmíru : (13,73 ± 0,12)⋅10 9 let;
• Hubbleova konstanta : 71 ± 4 km/s/ Mpc ;
• proudová baryonová hustota : (2,5 ± 0,1)⋅10 −7 cm −3 ;
• parametr rovinnosti vesmíru (poměr celkové hustoty ke kritické ): 1,02 ± 0,02;
• celková hmotnost všech tří typů neutrin : <0,7 eV.

Výsledky WMAP byly upřesněny Planckovou vesmírnou observatoří Evropské vesmírné agentury .

Viz také

• RELIKT-1

Poznámky

1. ↑ Wilkinsonova mikrovlnná anizotropní sonda: Přehled . Goddard Space Flight Center (4. srpna 2009). Získáno 24. září 2009. Archivováno z originálu 26. září 2009. (neurčitý)
2. ↑ Testy velkého třesku: CMB . Goddard Space Flight Center (červenec 2009). Získáno 24. září 2009. Archivováno z originálu 1. července 2013. (neurčitý)
3. ↑ 1 2 Nový snímek dětského vesmíru odhaluje éru prvních hvězd, věk kosmu a další . Tým NASA / WMAP (11. února 2003). Získáno 27. dubna 2008. Archivováno z originálu 27. února 2008. (neurčitý)
4. ↑ Seife (2003)
5. ↑ "Super Hot" Papers in Science (nedostupný odkaz) . in-cites (říjen 2005). Získáno 26. dubna 2008. Archivováno z originálu 17. října 2015. (neurčitý) 
6. ↑ Vyhlášení laureátů Shaw 2010 . Archivováno z originálu 4. června 2010. (neurčitý)
7. ↑ Pozadí mise WMAP . Získáno 13. května 2007. Archivováno z originálu 18. května 2007. (neurčitý)
8. ↑ JD Harrington, Lynn Chandler. Projekt WMAP NASA dokončuje družicové operace mise pozorovaného nejstaršího světla  vesmíru . NASA (6. října 2010). Získáno 8. října 2010. Archivováno z originálu 5. února 2012.
9. ↑ D. N. Spergel, R. Bean, O. Dore a kol. Wilkinsonova mikrovlnná anizotropní sonda (WMAP) Tříleté výsledky: Důsledky pro kosmologii. Astrofyzika, abstrakt astro-ph/0603449 . Získáno 22. června 2020. Archivováno z originálu dne 21. června 2020. (neurčitý)
10. ↑ Boris Stern , Valery Rubakov Astrofyzika. Možnost Trinity. - M., AST, 2020. - str. 93-104

Literatura

• Bennett, C.; a kol. (2003a). „Mikrovlnná anizotropní sonda (MAP)“. Astrofyzikální časopis . 583 (1): 1-23. arXiv : astro-ph/0301158 . Bibcode : 2003ApJ...583....1B . DOI : 10.1086/345346 .
• Bennett, C.; a kol. (2003b). „Pozorování Wilkinsonovy mikrovlnné anizotropní sondy (WMAP) v prvním roce: emise v popředí“. Astrophysical Journal Supplement . 148 (1): 97-117. arXiv : astro-ph/0302208 . Bibcode : 2003ApJS..148...97B . DOI : 10.1086/377252 .
• Hinshaw, G.; a kol. (2007). "Tříletá pozorování Wilkinsonovy mikrovlnné anizotropní sondy (WMAP1): teplotní analýza." Astrophysical Journal Supplement . 170 (2): 288-334. arXiv : astro-ph/0603451 . Bibcode : 2007ApJS..170..288H . DOI : 10.1086/513698 .
• Hinshaw, G.; a kol. (únor 2009). Spolupráce WMAP. "Pětileté pozorování Wilkinsonovy mikrovlnné anizotropní sondy: Zpracování dat, mapy oblohy a základní výsledky." Dodatek k časopisu Astrophysical Journal . 180 (2): 225-245. arXiv : 0803.0732 . Bibcode : 2009ApJS..180..225H . DOI : 10.1088/0067-0049/180/2/225 .

Odkazy

• Publikace autorů projektu WMAP  (angl.)
• stránka  WMAP NASA
• Článek v "Novinky z kosmonautiky"
• Co naměřil WMAP. Článek v "Astronet"
• Pozorování devítiletou Wilkinsonovou mikrovlnnou anizotropní sondou (WMAP): Konečné mapy a výsledky
• Devítiletá pozorování Wilkinsonovy mikrovlnné anizotropní sondy (WMAP): Výsledky kosmologických parametrů

Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BIBSYS: 1542227320770 VIAF : 308155044898272520000 WorldCat VIAF : 308155044898272520000