우주배경복사에 나타나는 편광양상

Image Credit:  ESA/Planck Collaboration

 이 지도는 ESA의 플랑크 위성이 온하늘에 걸쳐 탐지한 우주배경복사의 편광양상을 시각화한 것이다.

우주배경복사는 우주에서 가장 오래된 빛의 순간을 담고 있는 것으로 우주의 나이가 고작 38만 년이었을 당시의 하늘에 새겨져 있다.

여기에는 미세하게 다른 밀도를 보이는 지역에 대응되는 미세한 온도의 파동이 담겨 있는데, 이는 오늘날 우리 눈에 보이는 별과 은하들과 같은 모든 물질을 만들어낸 씨앗에 해당한다. 

 

이러한 우주배경복사에서 아주 미세한 파편만큼의 빛이 편광되어 있다. 이들은 특정 방향으로만 진동하고 있는 것이다.

이것은 빛이 전 우주를 떠다니는 여행을 시작하기 바로 전에 전자와 마지막으로 충돌한 결과 발생한 것이다.

 

이러한 이유로 편광된 우주배경복사는 우주 초기의 물질 분포에 대한 정보를 담고 있으며 하늘에 나타나는 이러한 패턴은 우주배경복사의 온도에서 관측된 미세한 파동을 따르고 있다.

 

이 사진의 색채는 우주배경복사에서 나타나는 온도의 차이를 나타내고 있으며 색채마다 새겨져 있는 질감은 빛의 편광 방향을 나타내고 있다.

이 질감에서 나타나는 패턴은 우주배경복사 전반에서 나타나는 E-모드로 해석되는 편광양상이다.

 

이를 묘사하기 위해 선택된 온도와 편광양상에 대한 데이터들은 대부분 약 5도 너비의 스케일로 탐사된 신호들을 보여주고 있다. 

그러나 우주배경복사의 온도와 편광양상에서 나타나는 파동은 플랑크 위성에 의해 훨씬더 작은 각크기에서 관측된 것들이다.

출처 : NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory) Photo Journal
         http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA18916

 

참고 : 우주배경복사를 비롯한 우주론과 관련된 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          https://big-crunch.tistory.com/12346979

 

원문>

PIA18916: Polarization of the Cosmic Microwave Background

Original Caption Released with Image:

A visualization of the polarization of the Cosmic Microwave Background, or CMB, as detected by ESA's Planck satellite over the entire sky.

The CMB is a snapshot of the oldest light in our Universe, imprinted on the sky when the Universe was just 380 000 years old. It shows tiny temperature fluctuations that correspond to regions of slightly different densities, representing the seeds of all future structure: the stars and galaxies of today.

A small fraction of the CMB is polarized -- it vibrates in a preferred direction. This is a result of the last encounter of this light with electrons, just before starting its cosmic journey. For this reason, the polarization of the CMB retains information about the distribution of matter in the early Universe, and its pattern on the sky follows that of the tiny fluctuations observed in the temperature of the CMB.

In this image, the color scale represents temperature differences in the CMB, while the texture indicates the direction of the polarized light. The patterns seen in the texture are characteristic of 'E-mode' polarization, which is the dominant type for the CMB.

For the sake of illustration, both data sets have been filtered to show mostly the signal detected on scales around 5º on the sky. However, fluctuations in both the CMB temperature and polarization are present and were observed by Planck on much smaller angular scales, too.

Planck is a European Space Agency mission, with significant participation from NASA. NASA's Planck Project Office is based at JPL. JPL contributed mission-enabling technology for both of Planck's science instruments. European, Canadian and U.S. Planck scientists work together to analyze the Planck data.

More information is online at http://www.nasa.gov/planck, http://planck.caltech.edu and http://www.esa.int/planck.

Image Credit: ESA/Planck Collaboration
Image Addition Date: 2015-02-05