Het was 21 maart 2013. De wetenschappelijke pers van de wereld had zich ofwel verzameld in het hoofdkwartier van ESA in Parijs, ofwel online ingelogd, samen met een groot aantal wetenschappers over de hele wereld, om getuige te zijn van het moment waarop ESA's Planck-missie haar 'beeld' van de kosmos onthulde. Deze foto is niet met zichtbaar licht gemaakt, maar met microgolven.

Terwijl het licht dat onze ogen kunnen zien is samengesteld uit kleine golflengten – minder dan een duizendste van een millimeter lang – besloeg de straling die Planck detecteerde langere golflengten, van enkele tienden millimeters tot enkele millimeters. Het belangrijkste is, het was ontstaan ​​aan het begin van het heelal.

collectief, deze straling staat bekend als de kosmische microgolfachtergrond, of CMB. Door de kleine verschillen aan de hemel te meten, Plancks imago kon ons vertellen over de leeftijd, uitbreiding, geschiedenis, en inhoud van het heelal. Het was niets minder dan de kosmische blauwdruk.

Astronomen wisten wat ze hoopten te zien. Twee NASA-missies, COBE in de vroege jaren 1990 en WMAP in het volgende decennium, had al een analoge reeks luchtonderzoeken uitgevoerd die vergelijkbare beelden opleverden. Maar die beelden hadden niet de precisie en scherpte van Planck.

De nieuwe weergave zou voor het eerst de afdruk van het vroege heelal tot in de kleinste details laten zien. En alles reed erop.

Als ons model van het heelal correct was, dan zou Planck het met ongekende nauwkeurigheid bevestigen. Als ons model fout was, Planck zou wetenschappers terugsturen naar de tekentafel.

Toen het beeld werd onthuld, de gegevens hadden het model bevestigd. Het voldeed aan onze verwachtingen was te goed om een ​​andere conclusie te trekken:Planck had ons een 'bijna perfect heelal' laten zien. Waarom bijna perfect? Omdat er nog een paar afwijkingen waren, en deze zouden de focus zijn van toekomstig onderzoek.

Nutsvoorzieningen, vijf jaar later, het Planck-consortium heeft hun definitieve gegevens vrijgegeven, bekend als de legacy data release. De boodschap blijft hetzelfde, en is nog sterker.

"Dit is de belangrijkste erfenis van Planck, " zegt Jan Tauber, Planck-projectwetenschapper van ESA. "Tot nu toe heeft het standaardmodel van de kosmologie alle tests overleefd, en Planck heeft de metingen gedaan waaruit dat blijkt."

Alle kosmologische modellen zijn gebaseerd op de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Om de algemeen relativistische vergelijkingen te verzoenen met een breed scala aan waarnemingen, inclusief de kosmische microgolfachtergrond, het standaardmodel van de kosmologie omvat de werking van twee onbekende componenten.

Ten eerste, een aantrekkelijk materiebestanddeel, bekend als koude donkere materie, die in tegenstelling tot gewone materie geen interactie aangaat met licht. Ten tweede, een weerzinwekkende vorm van energie, bekend als donkere energie, die de huidige versnelde uitdijing van het heelal aandrijft. Het is gebleken dat ze essentiële componenten zijn om onze kosmos te verklaren, naast de gewone materie waarvan we weten. Maar wat deze exotische componenten nu eigenlijk zijn, weten we nog niet.

Planck werd gelanceerd in 2009 en verzamelde gegevens tot 2013. De eerste release - die leidde tot het bijna perfecte universum - werd gemaakt in de lente van dat jaar. Het was uitsluitend gebaseerd op de temperatuur van de kosmische microgolfachtergrondstraling, en gebruikte alleen de eerste twee luchtonderzoeken van de missie.

De gegevens leverden ook verder bewijs voor een zeer vroege fase van versnelde expansie, inflatie genoemd, in de eerste fractie van een seconde in de geschiedenis van het heelal, waarin de zaden van alle kosmische structuren werden gezaaid. Een kwantitatieve maat voor de relatieve verdeling van deze oerfluctuaties opleverend, Planck leverde de beste bevestiging ooit van het inflatiescenario.

Naast het met ongekende nauwkeurigheid in kaart brengen van de temperatuur van de kosmische microgolfachtergrond aan de hemel, Planck mat ook zijn polarisatie, die aangeeft of het licht in een gewenste richting trilt. De polarisatie van de kosmische microgolfachtergrond draagt ​​een afdruk van de laatste interactie tussen de straling en materiedeeltjes in het vroege heelal, en bevat als zodanig aanvullende, alle belangrijke informatie over de geschiedenis van de kosmos. Maar het kan ook informatie bevatten over de allereerste ogenblikken van ons heelal, en geef ons aanwijzingen om zijn geboorte te begrijpen.

in 2015, een tweede gegevensrelease die alle door de missie verzamelde gegevens samenvoegde, wat neerkwam op acht luchtonderzoeken. Het gaf temperatuur en polarisatie, maar kwam met een waarschuwing.

"We waren van mening dat de kwaliteit van sommige polarisatiegegevens niet goed genoeg was om te worden gebruikt voor kosmologie, " zegt Jan. Hij voegt eraan toe dat het hen er natuurlijk niet van weerhield om er kosmologie mee te doen, maar dat sommige conclusies die destijds werden getrokken nog verdere bevestiging nodig hadden en daarom met de nodige voorzichtigheid moeten worden behandeld.

En dat is de grote verandering voor deze Legacy-gegevensrelease van 2018. Het Planck-consortium heeft een nieuwe verwerking van de gegevens afgerond. De meeste van de eerste tekenen die om voorzichtigheid vroegen, zijn verdwenen. De wetenschappers zijn er nu zeker van dat zowel temperatuur als polarisatie nauwkeurig worden bepaald.

"Nu hebben we er echt vertrouwen in dat we een kosmologisch model kunnen vinden dat uitsluitend is gebaseerd op temperatuur, uitsluitend op polarisatie, en gebaseerd op zowel temperatuur als polarisatie. En ze komen allemaal overeen, " zegt Reno Mandolesi, hoofdonderzoeker van het LFI-instrument op Planck aan de Universiteit van Ferrara, Italië.