Letos 21. března byla zveřejněna první zpracovaná celooblohová přehlídka mikrovlnného pozadí z evropské kosmické observatoře Planck. Data z prvních patnácti a půl měsíců pozorování byla nejdříve představena v roce 2010 jako samotná přehlídka oblohy a o rok později jsme se mohli těšit z prvních vědeckých výsledků této přehlídky. Jednalo se však tehdy o data ve značně surovém stavu a hlavní objekt zájmu – mapa jemných fluktuací reliktního záření – byl překryt zářením materiálu v naší Galaxii a dalšími zdroji. Následovalo tak náročné filtrování dat, které umožnilo tyto zdroje z přehlídky odečíst a výsledného produktu jsme se tak dočkali až nyní.
Observatoř Planck, jež byla navržena výhradně k tomu, aby pořídila vysoce kvalitní mapu fluktuací kosmického mikrovlnného pozadí (Cosmic Microwave Background – CMB), prokázala již při testech krátce po svém vypuštění v roce 2009, že její přístroje jsou schopny nad očekávání přesných měření. Dokonce i testovací data byla zahrnuta do první přehlídky oblohy, neboť se ukázalo, že přístroje byly tak dobře vyladěny, že nebylo potřeba provádět žádné výraznější kalibrace po zaparkování nedaleko libračního bodu L1 soustavy Země-Slunce.
Toto záření vyplňuje celý vesmír a označujeme jej jako reliktní záření. Teplota vesmíru v té době byla okolo 2700 °C a tak vlnové délky reliktního záření zasahovaly do optické a infračervené oblasti spektra. Rozpínáním vesmíru však klesala i energie fotonů reliktního záření a s tím rostla i jejich vlnová délka. Nyní jej pozorujeme v mikrovlnné části spektra a energie fotonů odpovídá teplotě absolutně černého tělesa jen 2,7 °C nad absolutní nulou. Teplota reliktního záření přicházející z různých směrů nepatrně kolísá (v řádu tisícin stupně), což právě zachycuje mapa reliktního záření. Modrá místa jsou chladnější a červená teplejší. Z rozložení těchto bodů a zastoupení jejich rozměrů můžeme usuzovat, jaké vlastnosti měl vesmír na konci období velkého třesku, tedy asi 380 000 let po svém vzniku.
Data, která jsou pořízena nejen s nejlepším prostorovým rozlišením, ale hlavně s úžasným teplotním rozlišením navazují na dřívější přehlídky kosmických observatoří COBE (Cosmic Background Explorer) a WMAP (Wilkinson Microwave Anisotrohy Probe). I jediná celoplošná přehlídka dat však dosahuje mnohem detailnějších výsledků, než předchozí přehlídka, jež vznikla za 9 let pozorování observatoře WMAP. Nová mapa v první řadě podporuje výsledky získané z WMAP a potvrzuje tak správnost standardního kosmologického modelu, který předpokládá právě takové zastoupení a rozložení chladnějších a teplejších oblastí. Přesto však ne vše, co bylo zaznamenáno, odpovídá tomuto modelu přesně. Některé drobné odchylky budou vyžadovat další zkoumání, aby se mohlo rozhodnout, zda jsou vysvětlitelné současnými teoriemi, či zda bude nutné naše představy o základních parametrech raného vesmíru upravit. Patří mezi ně například výskyt linie rozdělující oblohu na dvě mírně nestejnorodé části. Ta byla pozorována již předchozí observatoří, ale protože byla blízko hranice rozlišovací schopnosti, nebylo jisté, zda jde o skutečně pozorovaný fenomén, či chybu měření. Protože Planck proměřil přesně to samé a s vyšší přesností, jde evidentně o reálný fakt, kterým se bude nutné zabývat. Možným vysvětlením by mohla být nesymetrie v rozpínání vesmíru. Na přesnější objasnění si však zatím budeme muset počkat.
V mediích nejvíce diskutovaným zjištěním byl nově stanovený věk vesmíru, jenž by měl být přibližně o 80 milionů let vyšší, než vyplývalo z měření WMAP. Stáří vesmíru je nyní stanoveno na 13,82 miliardy let proti předchozím 13,74 mld. let. Nově stanovený věk vesmíru však není s předchozím měřením v žádném rozporu, neboť stáří určené z dat WMAP mělo tak velikou nejistotu, že se do tohoto rozmezí dostane i nová hodnota. Za zpřesněním délky věku vesmíru stojí přesnější proměření Hubbleovy konstanty, jež popisuje rychlost současného rozpínání vesmíru. Ta má podle nových měření hodnotu 67,15 kilometrů za sekundu na megaparsek. To je přibližně o 3 kilometry za sekundu na megaparsek méně, než se dosud myslelo.
Toto zjištění také zamíchalo se složením vesmíru. Dosavadní poměr 4,5 % baryonové hmoty, 22,7 % temné hmoty a 72,8 % temné energie se změnil ve prospěch hmoty nad temnou energií. Současný poměr základních ingrediencí vesmíru je 4,9 % baryonové hmoty, 26,8 % temné hmoty a 68,3 % temné energie.
Druhá přehlídka oblohy z observatoře Planck by měla být zpracována na začátku roku 2014. Pak bychom se měli dočkat ještě přesnějších hodnot zmíněných parametrů.
