Космические телескопы

Телескоп WMAP

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) — космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, образовавшегося в результатеБольшого взрыва в момент зарождения Вселенной.

Аппарат был выведен на орбиту спутника Земли 30 июня 2001. Первоначально предполагалось, что продолжительность активного существования зонда составит 27 месяцев, из которых 3 месяца уйдут на перемещение аппарата в точку либрации L2, а ещё 24 месяца — собственно на наблюдения микроволнового фона. По завершении ожидаемого срока работы было решено продлить миссию до сентября 2009 года.

• Размеры: 3,8x5 м;
• Масса: 840 кг;
• Орбита: около точки Лагранжа Земля-Солнце в 1,5 млн км от Земли.
• Чувствительность радиометров: 20 микрокельвинов на пиксел (квадрат со стороной 0,3°).

Первоначально аппарат назывался MAP («карта» — англ.). После смерти одного из научных руководителей проекта Дэвида Уилкинсона (Wilkinson) 5 сентября 2002, спутник был переименован в его честь.

6 октября 2010 года НАСА объявило, что спутник закончил свою миссию и будет отправлен на орбиту захоронения.

Собранная WMAP информация позволила учёным построить самую детальную на сегодняшний день карту флуктуаций температуры распределения микроволнового излучения на небесной сфере. Ранее первую подобную карту удалось построить по данным аппарата НАСА COBE, однако её разрешение существенно — в 35 раз — уступало данным, полученным WMAP.

Данные WMAP показали, что распределение температуры реликтового излучения по небесной сфере имеет определённую структуру, его флуктуации не полностью случайны. Параметры функции, описывающей измеренное распределение, согласуются с моделью Вселенной, состоящей:

• на 4 % из обычного вещества,
• на 23 % из так называемой тёмной материи (возможно, из гипотетических тяжёлых суперсимметричных частиц) и
• на 73 % из ещё более таинственной тёмной энергии, вызывающей ускоренное расширение Вселенной.

Данные WMAP позволяют утверждать, что тёмная материя является холодной (то есть состоит из тяжёлых частиц, а не из нейтрино или каких-либо других лёгких частиц). В противном случае лёгкие частицы, движущиеся с релятивистскими скоростями, размывали бы малые флуктуации плотности в ранней Вселенной.

Среди других параметров, из данных WMAP определены (исходя из ΛCDM-модели, то есть фридмановской космологической модели с Λ-членом и холодной тёмной материейангл. Cold Dark Matter):

• возраст Вселенной: (13.73 ± 0.12)×10⁹ лет;
• постоянная Хаббла: 71 ± 4 км/с/Мпк;
• плотность барионов в настоящее время: (2,5 ± 0,1)×10⁻⁷ см⁻³;
• параметр плоскостности Вселенной (отношение общей плотности к критической): 1,02 ± 0,02;
• суммарная масса всех трёх типов нейтрино: <0,7 эВ.

Миссия ЕКА «Планк», запуск которой состоялся 14 мая 2009 год, должна уточнить результаты WMAP.

^{Карта реликтового излучения, построенная WMAP}