CMB / Kosmische Hintergrundstrahlung

4.2 CMB / Kosmische Hintergrundstrahlung

Die kosmische Hintergrundstrahlung (Cosmic Microwave Background, CMB) ist die älteste beobachtbare elektromagnetische Strahlung im Universum. Sie entstand etwa 380000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum abkühlte und Wasserstoffatome sich bilden konnten — ein Prozess namens Rekombination.

Die CMB hat heute eine Temperatur von 2,725 Kelvin und erfüllt den gesamten Himmel nahezu gleichförmig. Winzige Temperaturschwankungen von etwa 1 zu 100000 spiegeln die primordialen Dichtefluktuationen wider, aus denen sich die großräumige Struktur des Universums entwickelte.

Drei Satellitenmissionen haben die CMB mit zunehmender Präzision kartiert: COBE (1989, Entdeckung der Anisotropien, Nobelpreis 2006), WMAP (2001) und Planck (2009). Die Planck-Ergebnisse lieferten die genauesten Werte für kosmologische Parameter wie Alter, Zusammensetzung und Geometrie des Universums.

Zukünftige Experimente wie CMB-S4 und LiteBIRD suchen nach dem Fingerabdruck primordialer Gravitationswellen in der B-Mode-Polarisation der CMB — ein direkter Test der Inflationshypothese.

4.2 CMB / Kosmische Hintergrundstrahlung

The cosmic microwave background (CMB) is the oldest observable electromagnetic radiation in the universe. It originated about 380,000 years after the Big Bang, when the universe cooled enough for hydrogen atoms to form — a process called recombination.

The CMB has a present-day temperature of 2.725 Kelvin and fills the entire sky nearly uniformly. Tiny temperature fluctuations of about 1 part in 100,000 reflect the primordial density perturbations from which the large-scale structure of the universe evolved.

Three satellite missions have mapped the CMB with increasing precision: COBE (1989, discovery of anisotropies, Nobel Prize 2006), WMAP (2001), and Planck (2009). The Planck results provided the most precise values for cosmological parameters including the age, composition, and geometry of the universe.

Future experiments such as CMB-S4 and LiteBIRD are searching for the imprint of primordial gravitational waves in the B-mode polarization of the CMB — a direct test of the inflation hypothesis.