CMB Measurement / Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung

5.7 CMB Measurement / Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) ist das älteste Licht des Universums, entstanden etwa 380000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum genügend abgekühlt war, dass sich neutrale Atome bilden konnten und das Universum für Photonen transparent wurde. Die CMB hat eine nahezu perfekte Schwarzkörpertemperatur von 2,725 Kelvin.

Die CMB wurde 1965 von Arno Penzias und Robert Wilson zufällig entdeckt. Der Satellit COBE (1989) bestätigte das perfekte Schwarzkörperspektrum und entdeckte erstmals winzige Temperaturschwankungen von etwa einem Hunderttausendstel. WMAP (2001–2010) kartierte diese Anisotropien mit deutlich höherer Auflösung.

Der ESA-Satellit Planck (2009–2013) lieferte die bisher genaueste Karte der CMB-Anisotropien und bestimmte die kosmologischen Parameter mit Präzisionsgenauigkeit. Die Analyse des Leistungsspektrums der CMB-Schwankungen erlaubt die Bestimmung von Alter, Zusammensetzung und Geometrie des Universums.

Aktuelle und geplante Experimente wie Simons Observatory, CMB-S4 und LiteBIRD suchen nach dem Signal primordialer Gravitationswellen in der Polarisation der CMB — dem sogenannten B-Moden-Signal, das direkte Evidenz für die kosmische Inflation liefern würde.

5.7 CMB Measurement / Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung

The cosmic microwave background (CMB) is the oldest light in the universe, emitted approximately 380,000 years after the Big Bang when the universe cooled enough for neutral atoms to form and the universe became transparent to photons. The CMB has a nearly perfect blackbody temperature of 2.725 Kelvin.

The CMB was accidentally discovered in 1965 by Arno Penzias and Robert Wilson. The COBE satellite (1989) confirmed the perfect blackbody spectrum and first detected tiny temperature fluctuations of about one part in 100,000. WMAP (2001–2010) mapped these anisotropies at significantly higher resolution.

ESA's Planck satellite (2009–2013) provided the most precise map of CMB anisotropies to date and determined cosmological parameters with precision accuracy. Analysis of the CMB power spectrum allows determination of the age, composition, and geometry of the universe.

Current and planned experiments such as Simons Observatory, CMB-S4, and LiteBIRD search for the signature of primordial gravitational waves in the CMB polarization — the so-called B-mode signal that would provide direct evidence for cosmic inflation.