Ni veliko ljudi, ki razmišljajo o kozmičnih mikrovalovni pečici, saj vsak dan na kosilo hranijo hrano. Ista vrsta sevanja, ki jo mikrovalovna pečica uporablja za zaprtje burrito, pomaga astronomom raziskovanje vesolja. Res je: mikrovalovne emisije iz vesolja pomagajo pokukati nazaj v povojih kozmosa.
Lov na mikrovalovne signale
Fascinanten nabor predmetov oddaja mikrovalovne pečice v vesolje. Najbližji vir nezemeljskih mikrovalov je naše Sonce. Specifične valovne dolžine mikrovalov, ki jih oddaja, absorbirajo naše ozračje. Vodna para v našem ozračju lahko moti zaznavanje mikrovalovnega sevanja iz vesolja, ga absorbira in preprečuje, da bi dosegel zemeljsko površje. To je naučilo astronome, ki preučujejo mikrovalovno sevanje v kozmosu, da svoje detektorje postavijo na velike nadmorske višine na Zemlji ali v vesolje.
Po drugi strani lahko mikrovalovni signali, ki lahko prodrejo v oblake in dim, pomagajo raziskovalcem pri preučevanju razmer na Zemlji in izboljšajo satelitsko komunikacijo. Izkazalo se je, da je mikrovalovna znanost koristna na več načinov.
Mikrovalovni signali prihajajo v zelo velikih valovnih dolžinah. Za njihovo odkrivanje so potrebni zelo veliki teleskopi, ker mora biti velikost detektorja večkrat večja od same valovne dolžine sevanja. Najbolj znane opazovalnice za mikrovalovno astronomijo so v vesolju in so razkrile podrobnosti o predmetih in dogodkih vse do začetka vesolja.
Kozmični oddajniki mikrovalov
Središče našega Galaksija Mlečna pot je vir mikrovalov, čeprav ni tako obsežen kot v drugih, bolj aktivnih galaksijah. Naša črna luknja (imenovana Strelec A *) je dokaj tiha, saj gre pri teh stvareh. Zdi se, da nima ogromnega curka in se le občasno prehranjuje z zvezdami in drugim materialom, ki prehaja preblizu.
Pulsarji (vrtljive nevtronske zvezde) so zelo močni viri mikrovalovnega sevanja. Ti močni, kompaktni predmeti so po gostoti drugi le za črnimi luknjami. Nevtronske zvezde imajo močna magnetna polja in visoke hitrosti vrtenja. Proizvajajo širok spekter sevanja, pri čemer je posebno močan izpust mikrovalov. Večino pulzarjev zaradi močnih radijskih emisij običajno imenujejo "radijski pulzari", lahko pa so tudi "mikrovalovni".
Številni očarljivi viri mikrovalov ležijo zunaj našega osončja in galaksije. Na primer, aktivne galaksije (AGN), ki jih poganja supermasivne črne luknje v svojih jedrih oddajajo močne eksplozije mikrovalov. Poleg tega lahko ti motorji s črno luknjo ustvarijo ogromne curke plazme, ki tudi svetlo žarejo pri mikrovalovnih valovnih dolžinah. Nekatere od teh plazemskih struktur so lahko večje od celotne galaksije, ki vsebuje črno luknjo.
The Ultimate Cosmic Microwave Zgodba
Leta 1964 so znanstveniki z univerze Princeton David Todd Wilkinson, Robert H. Dicke in Peter Roll sta se odločila zgraditi detektor za lov na kozmične mikrovalove. Niso bili edini. Dva znanstvenika iz Bell Labs - Arno Penzias in Robert Wilson - sta prav tako oblikovala "rog" za iskanje mikrovalov. Takšno sevanje je bilo napovedano v začetku 20. stoletja, toda nihče ni ničesar storil, da bi ga iskal. Znanstvene meritve iz leta 1964 so pokazale močan umivanje mikrovalovnega sevanja po celotnem nebu. Zdaj se izkaže, da je šibek mikrovalovni sij kozmični signal iz zgodnjega vesolja. Penzias in Wilson sta osvojila Nobelovo nagrado za meritve in analize, ki so jih vodili do potrditve kozmičnega mikrovalovnega ozadja (CMB).
Sčasoma so astronomi dobili sredstva za gradnjo vesoljskih detektorjev, ki omogočajo boljše podatke. Na primer, satelit Cosmic Microwave Background Explorer (COBE) je leta 1989 podrobno preučil ta CMB. Od takrat so druga opažanja Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) zaznala to sevanje.
CMB je sled velikega poka, dogodek, ki je sprožil naše vesolje. Bilo je neverjetno vroče in energično. Ko se je kozmos novorojenčka širil, je gostota toplote padala. V bistvu se je ohladilo, malo toplote pa se je razširilo na večje in večje območje. Danes je vesolje široko 93 milijard svetlobnih let, CMB pa predstavlja temperaturo približno 2,7 Kelvina. Astronomi menijo, da je razpršena temperatura kot mikrovalovno sevanje in uporabljajo manjša nihanja v "temperaturi" CMB, če želite izvedeti več o nastanku in razvoju vesolja.
Tehnični pogovor o mikrovalovni pečici v vesolju
Mikrovalovne pečice oddajajo pri frekvencah med 0,3 gigaherca (GHz) in 300 GHz. (En gigaherc je enak 1 milijardi hercev. "Hertz" se uporablja za opisovanje, koliko ciklov na sekundo nekaj odda, pri čemer je en Hertz en cikel na drugo.) Ta razpon frekvenc ustreza valovni dolžini med milimetrom (eno tisočinko metra) in meter. Za referenco, televizijske in radijske emisije oddajajo v spodnjem delu spektra, med 50 in 1000 Mhz (megaherc).
Mikrovalovno sevanje je pogosto opisano kot neodvisen obsevalni pas, vendar velja tudi za del znanosti o radio astronomiji. Astronomi se pogosto sklicujejo na sevanje z valovno dolžino v daljinski infrardeči, mikrovalovne pečice in radijske pasove ultra visoke frekvence (UHF) kot del "mikrovalovnega" sevanja, čeprav so tehnično tri ločeni energijski pasovi.