Neue Karten aus der Planck-Mission unterstützen die Theorie der kosmischen Inflation. In den Augenblicken nach dem Urknall dehnte sich der Raum schneller aus als die Lichtgeschwindigkeit. George Efstathiou - ein Planck-Missionsleiter - erklärt dem Kelen Tuttle des Kavli-Instituts mehr.
Künstlerische Darstellung der kosmischen Inflation über scienceblogs.com
Aus einer Umlaufbahn von 1,5 Millionen Kilometern über der Erde entdeckte der Planck-Satellit mehr als vier Jahre lang den kosmischen Mikrowellenhintergrund - ein Fossil aus dem Urknall, das jeden Teil des Himmels ausfüllt und einen Blick auf das Universum bietet in den Kinderschuhen. Plancks Beobachtungen dieser Reliktstrahlung erhellen alles von der Entwicklung des Universums bis zur Natur der dunklen Materie. Anfang Februar 2015 veröffentlichte Planck neue Karten zur Unterstützung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds die Theorie der kosmischen InflationDie Idee, dass sich der Raum in den Augenblicken nach dem Urknall schneller als die Lichtgeschwindigkeit ausdehnte und von einem Proton zu einer Größe wuchs, die sich dem Verständnis entzieht. Kelen Tuttle von der Kavli-Stiftung sprach kürzlich mit Dr. George Efstathiou, Direktor des Kavli-Instituts für Kosmologie an der Universität Cambridge und einer der Leiter der Planck-Mission, um die neuesten Ergebnisse von Planck und ihre Auswirkungen auf die Inflationstheorie zu verstehen. Eine bearbeitete Abschrift dieses Interviews finden Sie unten.
Darüber hinaus bietet Kavli am 18. Februar 2015 eine Live-Übertragung mit Efstathiou und zwei weiteren prominenten Wissenschaftlern zum Thema kosmische Inflation an. Liebeskosmologie? Senden Sie eine Frage für den bevorstehenden Webcast an [email protected] oder verwenden Sie den Hashtag #KavliLive.
George Efstathiou
DIE KAVLI-STIFTUNG: 2013 und jetzt in diesem Jahr lieferte Planck sehr starke experimentelle Beweise, die die Theorie stützen, dass das Universum in seinen ersten Augenblicken eine erstaunlich schnelle Expansion durchlief. Können Sie die neuesten Erkenntnisse erläutern und erklären, warum sie wichtig sind?
GEORGE EFSTATHIOU: Inflation - die Theorie, dass sich das frühe Universum in seinen ersten Augenblicken unglaublich schnell ausdehnte - trifft eine Reihe allgemeiner Vorhersagen. Zum Beispiel sollte die Geometrie des Universums sehr flach sein, und dies sollte sich in Schwankungen widerspiegeln, die wir im Hintergrundlicht der kosmischen Mikrowelle sehen. Mit den ersten Planck-Daten, die wir 2013 veröffentlicht haben, haben wir einige Aspekte dieses Modells mit ziemlich hoher Präzision überprüft, indem wir die Temperatur des kosmischen Mikrowellenhintergrunds über dem Himmel betrachtet haben. Mit der Veröffentlichung von 2015 haben wir die Präzision dieser Temperaturmessungen verbessert und auch genaue Messungen eines Verdrehungsmusters im kosmischen Mikrowellenhintergrund namens Polarisation hinzugefügt. Diese Polarisationsmessungen sind wirklich wichtig, um uns zu sagen, wie das Raumgefüge im frühen Universum war.
Sie sehen, es gibt mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise können in einigen Modellen, die durch höherdimensionale Theorien wie die Stringtheorie motiviert sind, im frühen Universum „kosmische Strings“ erzeugt werden, die eine andere Art von Schwankungsmuster erzeugen. Wir sehen keine Hinweise auf kosmische Zeichenketten oder andere Arten von kosmischen Defekten. Was wir gefunden haben, ist, dass alles - mit sehr hoher Präzision - mit einfachen Inflationsmodellen konsistent ist. So können wir beispielsweise jetzt sagen, dass das Universum mit einer Genauigkeit von etwa einem halben Prozent räumlich flach ist. Dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem, was wir vor Planck wussten.