sciencetalk

Hindernissen bij het waarnemen van de achtergrondstraling.

Het is weer zover, de achtergrondstraling heeft onlangs weer een geheim prijsgegeven, namelijk de zwaartekrachtsgolven.

Nu zit ik met een probleem. Bekijken we de zogenaamde babyfoto van het heelal, die we ontvangen als de vrij uniforme temperatuur van ongeveer 3°K in de ruimte (met de waargenomen kleine variaties).

De vraag is, hoe kan men abstractie maken van alle sterren en sterrenstelsels in tijd en ruimte die in de weg staan tussen de straling van de oerknal en de stralingsresten van die ons bereiken als achtergrondstraling.

De oorspronkelijke foto (bv. wmap) toont in het midden een witte band, het beeld van de Melkweg. Die band wordt weg gefilterd, so far so good. Maar wat met de straling van al die miljarden en miljoenen andere Melkwegstelsels en andere objecten die in de weg staan van een zuiver beeld van de achtergrondstaling. Men verzekerde mij dat ook de straling van deze objecten weg gefilterd worden. Maar er zijn er toch objecten die we niet kunnen zien (omdat ze te ver verwijderd zijn). Hoe kan men wegfilteren, wat men niet als dusdanig kan waarnemen?

Omdat daarvan ook geen straling opgevangen wordt aangezien deze nog niet zichtbaar zijn.

Hoe kan men wegfilteren, wat men niet als dusdanig kan waarnemen?

Als het niet direct, maar wel indirect waarneembaar is (zoals het polarisatiepatroon dat de zwaartekrachtsgolven in de achtergrondstraling aantoont) dan is het dus toch waarneembaar. Als het ook indirect niet waarneembaar is, zal het ook geen invloed hebben.

Punt bij deze ontdekking (zie ook dit bericht) is, dat het zeer specifieke patroon op grond van de theorie is voorspeld. En als dan vervolgens 30 jaar later exact dat patroon wordt gemeten, dan heb je een sterke case.

Natuurlijk houden de ontdekkers nog een slag om de arm, ondanks de 5 sigma overeenkomst tussen waarneming en voorspelling. Pas als ook een ander instrument, via liefst een andere methode, hetzelfde waarneemt dan wordt de kans dat een meetfout of iets dergelijks toevallig tot precies dat krullenpatroon leidt extreem gering. Mogelijk wordt de ontdekking in mei al bevestigd door de resultatien van de Planck missie.

Los hiervan de praktijk: Inderdaad worden voorgrondsignalen weggefilterd, ook die van sterren, gaswolken en vergelegen sterrenstelsels. Als sterrenstelsels zo ver weg staan, dat ze te zwak zijn om gezien te worden dan is hun schijnbare diameter ook extreem klein. Heel veel kleiner dan de vrij grove patronen die waargenomen zijn. Grotere gas/stofwolken of stelsels op de voorgrond worden indirect waargenomen omdat de CBR daarachter niet te zien is. Het Bicep₂ team heeft een stukje hemel uitgekozen waarvan het door andere waarnemingen bekend is, dat er zich daar weinig verstoringen op de voorgrond moeten bevinden, en achter de CBR kan per definitie niets aanwezig zijn dat stoort.

Dag Uphoff

- Als ik het goed begrijp heeft men een minuscuul stukje ruimte genomen, en de resultaten ervan gegeneraliseerd, met de bedoeling om de Planck missie voor te zijn, zoals gesuggereerd in een van de teksten waarnaar u verwees

“Indeed yes, this is a highly competitive field”

- Nog een opmerking. In een van de teksten waar u naar verwees lees ik het volgende:

“Gravitational waves squeeze space as they travel, and this squeezing produces a distinct pattern in the cosmic microwave background.”

De ruimte wordt hier duidelijk gezien als iets dat denser en minder dens kan worden. Weer een ether eigenschap. Er moet toch iets zijn dat samengedrukt kan worden? Sorry dat ik hier weer met de ether kom aandraven, maar ik sta hier en ik kan niet anders. Verwijs me nu niet naar de naar de proeven met interferentie, die bewijzen mijn inziens enkel dat men de etherwind (als er een wind is) niet op die manier kan detecteren.

- Nog een citaat:

“Inflation proposes that the initial expansion of the universe was caused by a repulsive form of gravity—opposite the normal way of thinking about gravity as an attractive force.”

Als ik het goed begrijp, kan de zwaartekracht twee vormen aannemen, aantrekkend en afstotend. De vector kan zich dus omkeren, en ook centrifugaal zijn volgens Gut?

- Een ander citaat doet me denken aan de paradox van Ulberts, maar op een andere manier is de hele hemel toch verlicht denk ik:

“The pattern is created when the faint light all across the sky that is the afterglow of the Big Bang, emitted 380,000 years after the explosion, interacted with gravitational waves.” Het heelal is dus toch niet zwart (het is trouwens niet zwart maar doorschijnend). Hieruit volgt nog een grappig vraagje: kan een zwart gat niet doorschijnend zijn in plaats van zwart?

In ieder geval bedankt voor uw antwoord, een uitgewerkte en puike prestatie die veel verhelderd

Dag JorisL

Omdat daarvan ook geen straling opgevangen wordt aangezien deze nog niet zichtbaar zijn.

De achtergrondstraling is sneller dan de achtergrondverstoring van die straling, denk ik. Ik ben dus niet akkoord met bovenstaand citaat.

Nou, zo minuscuul was dat stukje hemel niet, 380 vierkante graden. De b-mode polarisatie zelf is vrij grof, met resoluties in de orde van een vierkante graad. Daarbij vallen ver gelegen sterrenstelsel met een schijnbare diameter van enkele boogseconden in het niet.

Als wij extreem gevoelige ogen zouden hebben, en de millimeter golflengten van de 2,7K koude CBR zouden kunnen zien, dan zou de hemel inderdaad niet meer zwart zijn. Met de Olbers paradox heeft dat niet veel van doen, die vereist een oneindig heelal, met een oneindig aantal sterren, dat oneindig oud is. Dan zou ieder punt aan de hemel een paar duizend K heet zijn.

Weer een ether eigenschap.

Hier wordt op een wat inzichtelijke manier weergegeven dat het de ruimtetijd zelf is die vervormt als gevolg van gravitatiegolven. De gekozen woorden moeten niet letterlijk geïnterpreteerd worden, met ether heeft het niets van doen. Als er zo'n gravitatiegolf langskomt wijzigen afstanden in een bepaalde richting meer dan in een andere richting.

Het Ligo experiment (klik) hier op Aarde probeert de lengteverschillen agv zwaartekrachtsgolven te meten. Als er een rimpeling in de ruimtetijd langs komt zal alles, dus ook de Aarde en Ligo, meerimpelen. Omdat die rimpelingen een polarisatie kennen zullen twee haaks op elkaar staande armen er verschillend door beïnvloed worden, en moeten er minuscule lengteverschillen tussen beide armen aan het licht komen. Helaas is een resultaat uitgebleven, en Ligo is gestaakt.

Een verbeterd en tien keer gevoeliger 'Enhanced Ligo' experiment wordt naar verwachting dit jaar gestart. Of wij hier op Aarde zelf met alle verstoringen door andere processen ooit in staat zullen zijn betrouwbaar gravitatiegolven te meten wordt door een aantal wetenschappers betwijfeld, want de golven zijn werkelijk extreem zwak. Denk aan lengtevariaties in de orde van de diameter van een proton op vele honderden kilometers lengte.

Dan is dus het feit dat het relatief goedkope Bicep₂ experiment dat naar de sterkste zwaartekrachtsgolven ooit kijkt, er als eerste mee komt -achteraf bezien- niet onlogisch.