Planck ni posnel le samega sevanja, temveč je pomagal na vesoljsko mapo uvrstiti še za cel katalog vesoljskih objektov, galaksij in drugih. Na pričujoči fotografiji je velikanska
Planck ni posnel le samega sevanja, temveč je pomagal na vesoljsko mapo uvrstiti še za cel katalog vesoljskih objektov, galaksij in drugih. Na pričujoči fotografiji je velikanska "tapiserija" mrzlega prahu, ki jo je odkril v naši galaksiji. Konkretneje, kar v naši soseščini: le 500 svetlobnih let od Sonca. Posnetek je zaradi lažje predstave barvno obdelan. Belo-rožnati toni kažejo na temperature le nekaj desetink nad absolutno ničlo, globlji toni pa so za 12 stopnij Celzija toplejši. Foto: Esa

Planckova fotografija kozmičnega mikrovalovnega sevanja je najnatančnejša 'otroška fotografija' vesolja doslej, obilje podatkov, ki jih še vedno pregledujejo naši kozmologi, pa nam bo ponudila še več podrobnosti.

Alvaro Gimenez, direktor za znanstveno in robotsko raziskovanje.
Planck, prasevanje
Posnetek, na katerem je Planck (in ekipa za njim) delal več let. Celotno nebo in prasevanje. Rdečkasti toni kažejo na toplejša območja, modri pa na hladnejša. Vse skupaj je oris strukture vesolja v njegovem najzgodnejšem obdobju. Foto: Esa, Planck Collaboration
Planck, prasevanje
Na podlagi prejšnjega posnetka so na Esi pripravili obdelano različico, ki kaže na nepredvidene anomalije. Bela črta kaže mejo med severnim in južnim nebesnim svodom. Nepravilnosti so dodatno ojačane z rdečkastim in modrikastim dodatkom. Na jugu je nebo nekoliko toplejše kot na severu. Obenem se na jugu nahaja zelo mrzla pega (v belem krogu). Foto: Esa, Planck Collaboration
Planck teleskop
Trenutek, ko je Esin uslužbenec v nebo poslal poslednji ukaz Planckovemu teleskopu. Foto: Esa
Prasevanje
Planck ni prvi teleskop, namenjen zaznavi prasevanja. Pred njima sta to počela še COBE in WMAP, razlika v natančnosti pa je očitna. Foto: Esa, Nasa
Planck
Območje v ozvezdju Perzeja, kjer nastajajo nove zvezde, skozi Planckova tipala, veliko približno 30 x 30 stopinj. Sestavljena je iz treh barv, posnetih skozi več filtrov. Skupno se je Planck ponašal z devetimi kanali zaznave. Foto: Esa
Planck
Ko je bil še v dosegu naših rok. Leta 2009 so mu v Francoski Gvajani odstranili zaščito in ga pripravili na polet v vesolje skupaj s teleskopom Herschel. Foto: Esa
Planck, Ariane
V vesolje je oba omenjena teleskopa z izstrelišča v Francoski Gvajani ponesla raketa Ariane 5. Foto: ESA - S. Corvaja
Vesolje
Zgodovina vesolja, kot ga je ponazorila Evropska vesoljska agencija. Posnetek na voljo le v angleškem jeziku. Foto: ESA – C. Carreau
Frontier fields
Štiri izmed šestih masivnih kopic galaksij, ki jim bodo trije Nasini teleskopi prihodnja tri leta namenjali pozornost. Poskušali bodo najti najbolj oddaljene galaksije, kar se jih še da z vidno svetlobo. Foto: Nasa, Esa
Planetarna meglica Bumerang
Hubble je bil do nedavnega še najhladnejši predmet v vesolju. Zdaj je (glede na človeštvu dostopno znanje) najhladnejša točka v planetarni meglici Bumerang. Foto: Esa, Nasa
Max Planck
Teleskop je dobil ime po nemškem fiziku Maxu Plancku, znanem po kvantni teoriji. Leta 1918 je dobil Nobelovo nagrado. Na fotografiji je skupaj z Albertom Einsteinom, ki se z njegovim delom ni povsem strinjal. Foto: EPA

Človeško zgodovino opazujemo na fotografijah, ki hranijo posnetek svetlobe nekega - za nas davnega - trenutka. Na arheoloških ostalinah, na ruševinah in v muzejskih objektih najdemo ohranjen košček tistega, kar je bilo. Če pa pogledamo v nebo, tam nastaja zgodovina pred našimi očmi. Kot bi pogledali skozi posebno okno in prav ta trenutek gledali pravega pravcatega, živega vojaka s kožo in kostmi vred, kako se plazi iz strelskega jarka 1. svetovne vojne.

Medtem ko nam o zemeljskih stvareh govorijo le umetni posnetki, nam nebo ponuja privilegij z lastnimi očmi doživeti pristno svetlobo zgodovinskih dogodkov do ducata milijard let nazaj.

Najstarejšo vseh svetlob, največje metuzaleme med fotoni je v svoj objektiv ujel teleskop Evropske vesoljske agencije, teleskop Planck. Razkril nam je fotografijo porajajočega se vesolja, posnetek "iz maternice" ter podal odgovore na nekatera največja vprašanja o izvoru snovi, galaksij, zvezd.

Nedavno je tudi sam postal zgodovina. "Z veliko žalostjo smo izvedli še zadnje operacije vesoljskega plovila Planck. Obenem je to tudi priložnost za praznovanje izjemno uspešnega podviga," je 23. oktobra ob 12. uri in 10 minut dejal Steve Foley, vodja misije. Poslal je poslednji ukaz: ugasnitev.
Poslati satelit na smetišče zgodovine ni preprosta zadeva. Štiri leta in pol je Planck krožil ne okoli Zemlje, temveč okoli gravitacijskega sistema Zemlja-Sonce. Okoli 1,5 milijona kilometrov stran od našega modrega planeta je namreč t. i. točka L2, kjer kombinirana privlačnost Zemlje in Sonca omogoča lahkotno manevriranje ter ugodne svetlobne pogoje. Ker je točka "sladka" za astronome, je tam že gneča več drugih opazovalnih naprav, še več pa jih bo (denimo James Webbov teleskop leta 2018).

Esa je zato morala napravo poslati dlje stran v osamo. Že avgusta letos je začela postopek in Plancka porinila še dlje stran od Sonca, na točko, kjer bo še več stoletij krožil okoli rumene zvezde.
Medtem so na Esi izvajali še druge nujne postopke ugasnitve. Porabili so vse preostalo gorivo in izključili instrumente. Planck bo tako nevtraliziran, nenevaren ostal v hibernaciji.

Nič več najhladnejši v vesolju
Marsikdo bi se vprašal: kako to, da lahko stari Voyager 1 deluje že 37. leto, le slabih pet leti stari Planck pa je že v večnih loviščih? Razlog: Planck ni več najhladnejši (znani) predmet v vesolju.
Teleskop je, poenostavljeno, meril temperaturo vesoljskega ozadja, prostora med galaksijami, zvezdami in drugo snovjo. Kot je namreč pred pol stoletja završalo po znanstveni skupnosti, vesoljska praznina ni absolutno hladna. Je toplejša.

Veliki pok nas še vedno greje
Namesto pričakovane absolutne ničle −273,15 stopinje Celzija je takrat odčitek kazal 2,7 stopinje Celzija več. Odčitek je pokazal, da iz vseh smeri vesolja prihaja bled in komaj zaznaven sij in da se ga ne da povezati z nobeno znano zvezdo, galaksijo ali katerim koli drugim predmetom.
Veliki pok, masivna eksplozija, ki se je zgodila pred slabimi 14 milijardami let, nas še vedno greje.

Prasevanje
Fotoni, ki so ostali za velikim pokom, še danes potujejo po vesolju, le da so se sčasoma precej ohladili in povečali svojo valovno dolžino. So del t. i. kozmičnega mikrovalovnega sevanja ali prasevanja, ki prostor še danes ohranja nad absolutno temperaturno ničlo.
Ti fotoni so se odbili od površine zadnjega sipanja, ki je nastal okoli 380.000 let po začetku velikega poka. Takrat je bilo vesolje popolnoma drugačno od današnjega, neprepoznavno drugačno.

Znanstvenikom se je utrnilo: če te fotone ujamemo, dobimo najzgodnejšo sliko vesolja sploh. Vendar jih ni zanimala gola slika. Veliko pomembnejše so anomalije, pretanjene spremembe v temperaturi. Da bi jih lahko ujeli, so morali skonstruirati dovolj hladen merilnik, da z lastno temperaturo ne bi motil odčitkov. In so ga: Planckov teleskop so z različnimi hladilnimi sistemi pripeljali do le desetinke stopinje Celzija nad absolutno ničlo.
Planck je tako od leta 2009 pedenj za pednjem prečesaval nebo okoli njega in meril temperaturo sevanja z vseh možnih koncev. Zaznal je najmanjše spremembe v temperaturi (do milijoninke stopinje Celzija) in tako ustvaril najzgodnejši posnetek vročih struktur, iz katerih so pozneje nastale galaksije in vse, kar poznamo. In kar ne.

Kriva je juha
Toda zakaj zaznava le svetlobo od 380.000 let naprej? Kje je vse dogajanje do točke nič? Tega nikoli ne bomo videli. Kriva je juha. Natančneje, vesoljska juha, izjemno vroča plazma, ki jo je ustvaril veliki pok. Bila je izredno vroča, do stotin milijono stopinj Celzija. Nič nam samoumevnega pri teh pogojih ni moglo obstajati, le gosta, neprebojna mešanica osnovnih delcev, ki so se prvi veliki temperaturi divje gibali. Tudi svetloba, torej fotoni, niso ušli juhi delcev z izrazitim električnim nabojem.
Nobena juha se ne poje tako vroča, kot se skuha. Ko se je tista prvinska ohladila na 2.700 stopinj Celzija - in to se je zgodilo okoli 380.000 let po velikem poku - so bili fotoni osvobojeni. Nabiti delci, torej elektroni in protoni, so se začeli ustvarjati prve nevtralne molekule (vodika) in svetloba se je lahko podala na svojo dolgo pot.

Esin "časovni stroj"
To je tisto, kar je videl Planckov teleskop, za kar so mu na Esi dali vzdevek "časovni stroj". Ker je tako natančen, da je omejen le z naravnimi danostmi prasevanja samega (beri: natančnejše slike prasevanja ne bo), se je za znanstvenike pojavila popolna priložnost, da preverijo standardni kozmološki model nastanka vesolja.
Najprej so morali odstraniti vse motnje. V ravni črti je horizont skoraj povsem prekrit s signali naše galaksije, Rimske ceste, pa tudi vse druge strukture v vesolju oddajajo takšno ali drugačno sevanje. Ali pa ga motijo. Ko so bile motnje odstranjene, je ostala čista slika prastare svetlobe.

Prepričljivost teorije velikega poka
Strukture v svetlobi, ki jih je zaznal Planck, so primerjali s teoretičnimi dognanji in prišli do dveh velikih ugotovitev. Prva je bila: model (bolje znan kot teorija velikega poka) ni v nasprotju z meritvami. Druga ugotovitev: v sliki je nekaj čudnih anomalij, zaradih katerih bi morali na novo napisati nekaj fizikalnih teorij.
"Izjemno visoka ločljivost portreta porajajočega se vesolja nam omogoča, da z njega lupimo sloj za slojem, vse dokler ne pridemo do samih temeljev," je dejal Jean-Jacques Dordain, generalni direktor Ese.

Nenavadna, hladna lisa
Prišli so do presenetljivih asimetrij, ki jih standardni model ni predvidel. Vesolje bi se moralo z vseh smeri videti približo enako, pravi teorija, praksa pa: nasprotni polobli neba sta temperaturno asmimetrični (glej posnetek na desni). Še več, na delu neba se nahaja precej velika, nepojasnjena mrzla lisa.
To je sicer zaznal že Planckov predhodnik, Nasin WMAP, a je imel precej slabša tipala. Znanstveniki se za čudno liso niso zmenili in jo pripisali nenatančnosti.

"Planck je s svojo zaznavo anomalij izbrisal katere koli dvome o njihovem obstoju in nikakor ne moremo več reči, da so te posledica meritvenega postopka. Anomalije obstajajo. Zdaj moramo priti na dan z verodostojnim pojasnilom," je dejal Paolo Natoli z univerze v Ferrari.

Ena od mogočih razlag se glasi: vesolje ni z vseh strani večje od našega dosega opazovanja. V tem primeru so se svetlobni žarki prasevanja odpravili na bolj zapleteno pot skozi vesolje in s tem ustvarili nenavadne vzorce.

Naša snov je le manjšina
Planck ni našel le nepravilnosti. Potrdil je marsikatero pravilo, med drugim precej preprost recept za sestavo vesolja. No, za ščepec ga je popravil. Pred Planckom so fiziki ocenili, da je v celotnem vesolju (energije in snovi) le ta 4,5 odstotka "navadne" snovi. Torej tiste, iz katere smo sestavljeni ljudje, planeti, zvezde. 22,7 odstotka je temne snovi, ki je ne moremo zaznati (razen njenih učinkov na okoliško snov). Kar 72,8 odstotka pa je temne energije, tistega temačnega dejavnika, ki v nasprotju z težnostjo vse poriva narazen in pospešuje širjenje vesolja.

Po Plancku pa je novi kozmični recept sledeč: običajne barionske snovi je 4,9 odstotka, temne snovi 26,8, temne energije pa 68,3 odstotka. Še vedno smo ljudje in nam podobno obstoječe v precejšnji manjšini.

Nov rojstni datum
S pomočjo Planckovih podatkov so ugotovili, da se vesolje širi nekoliko počasneje; za 67,15 kilometra na sekundo na megaparsek. Popraviti so morali tudi starost vesolja na 13,82 milijard let.

Zmanjkalo je helija
Kljub "smrti" Plancka si lahko obetamo še nova dognanja. Satelitu je zmanjkalo tekočega helija, ki je hladil instrumente, zato so ga na Esi poslali na pokopališče. Ni več najhladnejši (znani) objekt v vesolju, mesto je prepustil nenavadni planetarni meglici Bumerang (fotografija na sredi galerije). Za njim ostaja še gomila surovih podatkov, na podlagi katerih nastajajo novi in novi znanstveni članki. Do zdaj se jih je nabralo več kot 30 (za vedoželjne so dostopni na tej povezavi) in na Esi obljubljajo nova spoznanja.

Tudi Nasa ne spi.

Najgloblji pogled v oddaljeno vesolje
Ameriška vesoljska agencija bo združila moči treh svojih teleskopov (Hubble, Spitzer, Chandra) in poskušala pogledati najdlje, kar se da. Njen osnovni cilj ne bo pogled v čas velikega poka, temveč se bo osredinila na obstoječe vesolje in poskušala najti najbolj oddaljene galaksije, kar jih še ujame vidna svetloba. Seveda bodo tudi tokrat teleskopi lovili milijarde let staro svetlobo, a ta ne bo iz časa velikega poka.

Masivne vesoljske leče
Izkoristila bo učinek gravitacijske leče. Izjemno masivni objekti vesolja, kot so kopice galaksij in vsa temna snov okoli njih, ukrivljajo prostor in svetlobo; do te mere, da izostrijo tudi nepredstavljivo oddaljene objekte, ki bi sicer bili daleč pretemni za naša tipala. Pojav so do zdaj sicer že uporabljali pri opazovanjih, a tokrat bodo prvič izkoristili tri teleskope in s tem do neke mere obšli pomanjkljivosti posameznih.

V sklopu programa Mejna polja bo Nasa naslednja tri leta opazovala šest najmasivnejših (znanih) kopic galaksij, začenši s Pandorino kopico (uradno ime: Abell 2744).

Planck se je zazrl v maternico vesolja. Če bo šlo vse po sreči, bodo Mejna polja prinesla vpogled v prve korake otroka.
Dva Esina videoposnetka o Planckovem teleskopu (v angleščini)

Planckova fotografija kozmičnega mikrovalovnega sevanja je najnatančnejša 'otroška fotografija' vesolja doslej, obilje podatkov, ki jih še vedno pregledujejo naši kozmologi, pa nam bo ponudila še več podrobnosti.

Alvaro Gimenez, direktor za znanstveno in robotsko raziskovanje.