Planck vollendet Kartierung des Mikrowellenhintergrunds

Orsay (Frankreich) – Mission erfolgreich beendet: Am vergangenen Wochenende hat das Hochfrequenz-Instrument an Bord des europäischen Astronomie-Satelliten Planck seine Arbeit eingestellt, nachdem planmäßig das als Kühlmittel verwendete flüssige Helium verbraucht war. Planck erstellt die bislang genaueste Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung, des Strahlungsechos des Urknalls vor 13,7 Milliarden Jahren. Die Astronomen hoffen auf neue Erkenntnisse über die Entstehung und die Frühzeit des Universums.

„Wir haben bessere Daten erhalten, als wir von der Mission erwartet hatten“, sagt Jean-Loup Puget von der Université Paris Sud in Orsay, der Chef-Wissenschaftler des Hochfrequenz-Instruments der Planck-Mission. Das im Mai 2009 gestartete Observatorium sollte ursprünglich den ganzen Himmel zweimal erfassen. Doch Planck hat dreißig Monate fehlerlos gearbeitet und sogar fünf komplette Scans des Himmels geschafft. Ein zweites Gerät an Bord von Planck, das Niederfrequenz-Instrument, kann darüber hinaus noch mehrere Monate weiter Messungen durchführen, die zur Kalibrierung der Hochfrequenzdaten nützlich sind und so die Qualität der Ergebnisse weiter verbessern.

Vierhunderttausend Jahre nach dem Urknall hatte sich der Kosmos auf viertausend Grad abgekühlt und wurde schlagartig für elektromagnetische Strahlung durchsichtig. Die Expansion des Weltalls hat die damals freigesetzte Strahlung im Verlauf von Jahrmilliarden auf heute 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Winzige Temperaturschwankungen in dieser Hintergrundstrahlung liefern den Astronomen Auskunft über die Entstehung der ersten Strukturen im Universum, über den Materie- und Energiegehalt des Kosmos und über den genauen Ablauf des Urknalls. Die Forscher hoffen, dass die von Planck gelieferte Karte der Hintergrundstrahlung mindestens dreimal genauer ist als die bislang besten Daten, die der amerikanische Satellit WMAP von 2001 bis 2010 zur Erde gefunkt hat.

Nun müssen die an der Mission beteiligten Forscher mühsam alle Störungen – wie etwa die Vordergrundstrahlung der Milchstraße – aus den Daten eliminieren. Mindestens ein Jahr wird die Auswertung der Daten dauern, schätzt Puget. Von den Astrophysikern in aller Welt werden die Ergebnisse sehnsüchtig erwartet, denn noch gibt es zahlreiche konkurrierende Theorien über den Ursprung des Kosmos. „Plancks Daten werden ganze Familien dieser Modelle aus dem Rennen werfen“, so Puget, „wir wissen nur noch nicht, welche.“