D6 Kosmische Hintergrundstrahlung

Thema

Der Schlüssel zu diesem Modell ist das Netzwerk bodengebundener Teleskope, die an den höchstgelegenen und trockensten Standorten installiert sind. Diese Teleskope messen die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung mit hoher Winkelauflösung mithilfe von Arrays aus Tausenden supraleitenden Bolometerdetektoren, die durch Verdünnungskühler gekühlt werden.

Die Hauptziele dieser Teleskope sind dreifach: die Messung des Sunyaev-Zel'dovich-Effekts in Galaxienhaufen als Sonde für großräumige Strukturen; die Messung der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung, um nach Spuren primordialer Gravitationswellen aus der Inflationsphase zu suchen; und die Messung des Gravitationslinseneffekts der kosmischen Hintergrundstrahlung zur Bestimmung der Neutrinomasse. Das Bemerkenswerteste an diesen Teleskopen ist die Kombination aus extremer Höhe, die den atmosphärischen Wasserdampf minimiert, der andernfalls das Mikrowellensignal absorbieren würde, und supraleitenden Detektoren, die so empfindlich sind, dass die Absorption eines einzelnen Photons ihren elektrischen Widerstand messbar verändert.

Der Einsatz von Zehntausenden dieser Detektoren steigert die Geschwindigkeit und Empfindlichkeit der Kartierung im Vergleich zur vorherigen Instrumentengeneration um das Hundertfache und liefert die präziseste verfügbare Karte der gesamten Masse zwischen uns und der Oberfläche der letzten Streuung. Von den bodengebundenen Teleskopen, mit denen dieses Dokument beginnt, bis hin zur Karte der Gesamtmasse am Ende, einschließlich des Sunyaev-Zel'dovich-Effekts und supraleitender Detektoren, offenbart die von der Erde aus gemessene kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung gleichzeitig die großräumige Struktur des Universums, die Spuren der Inflation und die Masse eines der am schwersten fassbaren Teilchen überhaupt.

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