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Hintergrundstrahlung: Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''Urknall-Strahlung''' ist ''Strahlung mit einer Wellenlänge der Größenordnung der Ausdehnung des Weltraums und repräsentiert den größten Anteil seiner Energie'', beides  ständig zunehmend, ''als fortdauernde Auswirkung des Urknalls''. (Die Urknall-Strahlung hat nichts mit der in pseudowissenschaftlicher Literatur fälschlich manchmal so bezeichneten  [[Kosmischer_Mikrowellenhintergrund|Kosmischen Hintergrundstrahlung]] mit ''heute 21 cm Wellenlänge'' zu tun, die ''lange nach dem Urknall beim Auftauchen von Wasserstoff entstand''.)
Die '''Hintergrundstrahlung''' (auch ''Urknall-Strahlung'' genannt) ist eine isotrope Strahlung, die als fortdauernde Auswirkung des [[Urknall]]s betrachtet wird. Sie wurde 1964/1965 entdeckt und hat eine eine Wellenlänge von 3 mm. Diese Strahlung hat nichts mit dem in [[pseudowissenschaft]]licher Literatur fälschlich manchmal als ''kosmische Hintergrundstrahlung'' bezeichneten Phänomen zu tun und wird auch oft mit dem Begriff [[Kosmische Strahlung]] verwechselt. Daher wird auch der Begriff ''kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung'' ({{enS|cosmic microwave background}}) verwendet.


== Forschungsgeschichte ==
[[Alexander Alexandrowitsch Friedmann|Alexander Friedmann]] gab 1922 die erste relativistische Beschreibung eines expandierenden oder auch kontrahierenden Universums an. 1929 entdeckte [[Edwin Hubble]] den Zusammenhang von [[Rotverschiebung]] und Entfernung der Galaxien und führte ihn auf eine Expansion des [[Universum]]s zurück. Falls der Urknall tatsächlich als erstes Ereignis stattgefunden hat, dann sollte dies in seiner Auswirkung gleichermaßen im gesamten Weltraum feststellbar sein, insbesondere durch eine fortdauernde Zunahme bestimmter Zustandsgrößen des Weltraums, etwa in Form der räumlichen Ausdehnung (Expansion). Zumindest in gewissen Aspekten sollte auch eine Strahlung aus [[photon]]en-ähnlichen Teilchen erscheinen; die Theorie dazu wurde unter anderem von [[Erich Regener]] 1933 und [[George Gamow]] aufgestellt. Die Entdeckung erfolgte eher zufällig durch [[Arno Penzias]] und [[Robert Woodrow Wilson]] beim Test einer neuen empfindlichen Antenne, die für Experimente mit künstlichen Erdsatelliten gebaut worden war.


Die ''Hintergrundstrahlung'' ist in der Wikipedia enthalten und kann daher definitionsgemäß in der PlusPedia nicht besprochen werden.   Nachfolgendes betrifft die ''Urknall-Straklung''
Aus der Beobachtung mit dem [[Hubble-Weltraumteleskop]] seit den 1990er Jahren ergaben sich Werte von 73<ref>{{Literatur |Autor=Adam G. Riess, Wenlong Yuan, Lucas M. Macri ''et al.'' |Titel=A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km s−1 Mpc−1 Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team |Sammelwerk=The Astrophysical Journal Letters |Band=934 |Nummer=1 |Datum=2022-07 |Seiten=L7 |arXiv=2112.04510 |DOI=10.3847/2041-8213/ac5c5b}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Martin Holland |url=https://www.heise.de/news/Hubbles-Magnum-Opus-fertig-Neuer-Meilenstein-fuer-Raetsel-der-Hubble-Konstante-7101483.html |titel="Hubbles Magnum Opus": Neuer Meilenstein für Rätsel um Hubble-Konstante |werk=heise.de |datum=2022-05-20 |zugriff=2023-09-18}}</ref> bis 74 km/s<ref>[https://www.astronews.com/news/artikel/2009/05/0905-010.shtml Hubble-Konstante Mai 2009 (Hubble)]</ref> pro 1 Million [[Parsec]] (= 3,26 Millionen [[Lichtjahr]]e) für die [[Hubble-Konstante]]. Es handelt sich also offenbar um eine [[Beschleunigung]] und nicht um eine konstante Geschwindigkeit bei der Expansion.


== Grundlagen ==
Dass die Rotverschiebung mit einer Größenzunahme des Weltraums verbunden ist, wird kaum bezweifelt, stellt aber nur eine von vielen Erklärungen dar. Zunächst einmal ist die Rotverschiebung eng mit der Expansion verbunden, und es gäbe sie offenbar nicht ohne jener. Klassisch ist die verbleibende Energie der [[Entropie]] unterworfen. Sie verschwindet nicht, sondern wird in Wärme und Bewegung umgesetzt, was den Endzustand darstellt. Demnach muss die Energie des Weltraums nicht zunehmen, egal ob unmittelbar aus Strahlung erzeugt oder mittelbar durch andere Prozesse, es entstehen nur andere Formen der Energie.


Die beobachtete Rotverschiebung schien zunächst dem [[Relativitätsprinzip]] zu widersprechen, da die [[Lichtgeschwindigkeit]] als konstant gilt. Eine konstante Bewegung im Weltraum verbraucht keine Energie. Die [[Gravitation]] kann Bewegungen verändern, also beschleunigen oder bremsen. Zudem gelten folgende Aussagen:


Falls der ''[[Urknall]] innerhalb unserer Welt als andauerndes produzierendes Ereignis erscheint'', dann sollte dies ''in seiner Auswirkung und deren Herkunft nicht-lokalisierbar gleichermaßen im gesamten Weltraum stattfinden'' (insbesondere:  eine fortdauernde ''konstante'' Zunahme oder [[Expansion]] primärer Zustandsgrößen des Weltraums, etwa der Ausdehnung, und der Masse oder entsprechenden Krümmung, also Äquivalenz beider oder [[Schwarzschildradius|Abgeschlossenheit]], gemäß R ≈ cT , M ≈ c²/G R  als kinematische und statische "Flachheit"). Zumindest in gewissen Aspekten ''sollte dies als Strahlung aus (photonen-ähnlichen) Gebilden der Wellenlänge der Größenordnung des Weltalls, und mit dieser zunehmend'', erscheinen.  
*Die Expansion und Abgeschlossenheit des Raumes wird nicht allein durch die Gravitation bestimmt.  
*Die gesamte Energie des Weltraums ist gleichbleibend.


Unabhängig davon ist zu erwarten, daß ''zufällig entstehende [[Virtuelles Teilchen|virtuelle Photonen]] einer Wellenlänge der Größenordnung des Weltalls wegen der [[Rotverschiebung#Kosmologische_Rotverschiebung|Rotverschiebung]]  nicht, bzw. erst nach langen Zeitskalen der Dauer einer Schwingung oder des Weltalters sowie nur unter Rückgabe eines Teiles ihrer Energie, wieder verschwinden können''. Bereits daß die ''Rotverschiebung'' mit der ''Grössenzunahme des Weltraums'' verbunden ist, deutet pauschal an, daß sie und eine ständige Entstehung ''seiner zu ihr proportionalen gesamten Energie'' entsprechend vieler  virtueller Photonen, Effekte sind wie sich der ''Raum und sein Verhältnis zur Zeit'' sowie ''deren Fortentwicklung in all seinen Teilen'' uns sekundär sehr vielfältig und in einigen Aspekten klassisch vorhersehbar darstellt, nebst einem eventuellen Anteil noch andersartig dem Raum zugeordneten Energie.  
Einer kosmologischen Modellrechnung zufolge enthält jeder Kubikzentimeter des [[Vakuum]]s des heutigen Weltraums durchschnittlich 400&nbsp;Photonen der Hintergrundstrahlung.<ref name="Bennett2003">{{Literatur |Autor=C. L. Bennett, M. Halpern, G. Hinshaw, N. Jarosik, A. Kogut, M. Limon, S. S. Meyer, L. Page, D. N. Spergel, G. S. Tucker, E. Wollack, E. L. Wright, C. Barnes, M. R. Greason, R. S. Hill, E. Komatsu, M. R. Nolta, N. Odegard, H. V. Peirs, L. Verde, J. L. Weiland |Titel=First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Preliminary Maps and Basic Results |Sammelwerk=Astrophys. J. Suppl. |Band=148 |Datum=2003 |Seiten=1–27 |arXiv=astro-ph/0302207 |DOI=10.1086/377253}}</ref> Sie wurde zum Zeitpunkt ihrer Entstehung wahrscheinlich im sichtbaren Spektrum ausgestrahlt.
 
 
Der ''Befund einer Rotverschiebung'' , und zwar jedenfalls in erster Näherung proportional zum Abstand von uns und dementsprechend auch  ''zur Krümmung des Raumes'', kann insgesamt als eine vergleichbare ''Zunahme der Energie des Raumes'', nämlich etwa ''proportional zu seiner Ausdehnung'', gedeutet werden.   Denn zunächst einmal ist die Rotverschiebung eng mit der Expansion verbunden und gäbe es sie offenbar nicht ohne jener. Unabhängig der genauen Zusammenhänge oder Deutung, sollte  die Größenordnung beider Effekte ähnlich sein.   Selbst ohne globaler Energieerhaltung weder klassisch noch dem Modell nach, kann man erwarten, daß sekundär der globale Verlust der Strahlungsenergie eine  größenordnungsmäßig ähliche Zunahme der Energie des gesamten Raumes bedeutet, während primär ständig neue Energie als Urknallstrahlung durch den für uns, alles und überall ewig fortdauernd wirkenden  Urknall erscheint.
 
Klassisch hat man verbleibende Energie, insbesondere als Strahlung, zu erwarten, wo vorhandene nicht vollständig verschwindet. Das ist etwa bei ''Emissions-Reabsorbtions''-Prozessen der Fall, insoweit während einer Wellenlänge wesentliche Rotverschiebung auftritt, also z-1 ≈ v/c ≈ 1 , etwa bei Beschleunigungen der beteiligten Objekte und Beobachter zueinander von a = v/t ≈ c/t während t ≈ λ/c  also  λ = c²/a  (Unruh- oder Hawking- Strahlung) . Die rein technischen Hintergründe wie virtuelle Teilchenpaare, Probekörper,  oder sonstwie konkretisierte Bogenelemente oder Punkte  kann man sich wegdenken für  ''von überall her wirkende  Ereignisse, Zeiten, Orte aller effektiv existierenden Räume der physikalischen Dimensionen  und deren Transformationseigenschaften''  auf den Beobachter  je nach gleich- oder ungleichförmigem Verlauf zwischen ''dessen'' Ereigniszahl, Zeit, Ort  in jenen,  einschließlich der  Art ihrer Interprätation wie etwa Beschleunigung oder Resistenz gegen Fall.  Die Beobachtern  ständig  neu erscheinenden Informationen oder Strahlung durch den Urknall, könnten formal als  eine durch ihn dargestellte ''Assymetrie der Wirkung und in ihr nicht gleichförmige Bewegung jener''  gedeutet werden.  


== Literatur ==
* [[Werner Landgraf]]: [http://www.archive.org/download/WeltUndWirkungsprinzip2.Aufl./Welt_und_Wirkungsprinzip_2.Aufl.-2010.paperback..pdf ''Welt und Wirkungsprinzip''] (PDF 6,1 MB) 2. Auflage, März 2010 ISBN 979-10-90349-01-8, S. 95, 71, 109 , 128;
* derselbe: [http://www.archive.org/download/WeltUndWirkungsprinzip/Welt_und_Wirkungsprinzip..pdf  1. Aufl.] (PDF 9,9 MB), S. 48, 29, 64-66 ,56. Rio de Janeiro. Mai 1997. Bibl. Nac. Escr. Dir. Aut. 135068 - 7781/1997. ISBN 979-10-90349-00-1


Solche Strahlung der Wellenlänge der Größe der Welt ist also klassisch prinzipiell zu erwarten, die  wegen der relevanten Expansion während einer Schwingung nicht mehr verschwindet und mit der Größenordnung des Weltalls langwelliger wird, zudem ständig neue hinzukommt, indeß nur mit allergrößten Strukturen der Materie wechselwirkt also nur sehr langsam absorbiert wird, und daher insgesamt zunehmend mehr und mehr Energie ansammelt.  Demnach muß die Energie des Weltraums ständig zunehmen, egal ob unmittelbar als solche Strahlung erzeugt, oder mittelbar als Erscheinung seiner Fortentwicklung einschließlich Größenzunahme seiner Dimensionen, wie den Raum der sie dann  mit seiner Ausdehnung zunehmend haben und dafür lebenslänglich ausgeliehen bekommen muß.  Auch aus dieser Sichtweise stellt dies einen ''dem Urknall  einschliesslich seiner dauerhaften Fortwirkung zueigenen Effekt'' dar.
{{PPA-Kupfer}}
 
*[[Knaurs Lexikon]] in 20 Bänden, Lexikographisches Instituts, Überarbeitete Auflage, München 1976, Band 8, Seite 2640-2641
 
Es gibt verschiedene Hinweise darauf, daß im gesamten Weltraum ''pro Elementarzeit etwa eine Elementarenergie solcher Strahlung entsteht''. Dem entspricht:
 
*''Der Weltraum ist in jeder Hinsicht flach; die Expansion und Abgeschlossenheit des Raumes etwa wird nicht durch die Gravitation sondern durch die Ausbreitung der Wirkung bestimmt'' .
*Größenordnungsmäßig ''soviel Energie wie die des Weltraums ist bereits durch solche Strahlung entstanden, und wird zu größtem Teil weiterhin durch sie repräsentiert''
*Durchschnittlich ''entsteht pro Elementarzeit, pro Elementarlänge jeder Richtung des Raumes ein solches Gebilde, also mindestens ein Ereignis mit einer neuen Information'' welche das Gebilde individuiert.  Nämlich die neue Elementarenergie pro Elementarzeit wird repräsentiert durch so viele sehr niedrigenergetische Gebilde, wieviele Elementarlängen sie Wellenlänge haben also das Weltall Ausdehnung  hat. Um etwa ebensoviel nimmt die Energie der gesamten Strahlung ab, klassisch in neue Strahlung der größeren Wellenlänge oder teilweise andersartig in den Raum gehend. Die gesamte Anzahl solcher Informationen ist größenordnungsmäßig das Weltalter in Elementarzeiten mal die Ausdehnung in Elementarlängen, also  ''eine Information pro Oberfläche in Elementarflächen'';  der dort im mittleren Abstand eines Weltalters auftreffende Impuls entspricht einer Kraft von ''insgesamt einer Elementarkraft, aufgeteilt über die Anzahl der Elementarflächen'',  dieser ''Strahlungsdruck der Urknall-Strahlung ist gleich der Gravitation und hebt diese auf'', wenn man sich genähert auch die Masse des Weltalls über deren Oberfläche verteilt denkt  (sehr grobe klassische Abschätzungen ohne Rücksicht auf Vorfaktoren). 
*Dadurch werden ''selbst der "leere" Raum und die Zeit dynamisch, Oberflächen statisch'', in einem ''durch die [[Planck-Einheiten|Elementareinheiten]] vorgegebenen mittleren Abstand und  im Aspekt der betreffenden Dimension'', ''durch Ereignisse konkretisiert und individuiert'' (''effektiv'' und ''unterscheidbar'' gemacht), durch sukzessive Bewirkung entsprechend vieler derart dicht verteilter neuer Informationen und ihrerseitiger Fortwirkung.  Das kann man so auffassen, das ''die Welt durch ihre eigene Fortwirkung'' im ''Aspekt ihres Raumes ''dynamisch'' durch Wellen seiner Größe und zugehörigem Impuls realisiert und aufgespannt wird, ''statisch'' je einer pro Element Querschnitt oder Oberfläche mit jener äquivalentem Krümmungsradius''.  Die erste Strecke beispielsweise durch zwei nicht direkt kausal sondern über ihre Eltern zusammengehörige Ereignisse, die mit ihrem Verhältnis zur Zeit ein Teil der Eigenschaften der Raumzeit festlegen, können wir ersatzweise als erstes  derartiges Gebilde ansehen.
*''Die Verhältnisse der Elementareinheiten verschiedener Dimensionen entsprechen Koeffizienten zwischen ihren Räumen in den Zustandsgleichungen, also die Ereignis- den Längendichten, zueinander''. ''Die mittlere Häufigkeit der spontan entstehenden Gebilde und Ereignisse durch die Urknall-Strahlung  etwa entspricht einer für uns universell gültigen Längendichte  c²/G = M/R = m<sub>pl</sub>/l<sub>pl</sub>  die jeder selbst "leere" Raum inne hat'', woraus sich darin später u.a. Strukturen wie Materie bilden können 
*Die meisten dieser Folgen wie universelle ''Längen''dichten, gelten auch für den Grenzfall eines flachen unendlichen Weltraums;  andere dagegen nicht, wie etwa ''Raum''dichten deren beobachteter Wert auf die Größe des Weltraums schließen läßt
*Die mittlerweile gemessene ''Raumdichte der'' [[Vakuumenergie]] ''in der Größenordnung der Dichte der Welt'' bestätigt die Urknall-Strahlung mit den genannten Eigenschaften, sowie das Fehlen eines nennenswerten Spektrums neben einer Wellenlänge etwa der Größe der Welt
 
 
 
== Literatur ==


* [[Werner Landgraf|Landgraf, Werner]]: [http://www.archive.org/download/WeltUndWirkungsprinzip2.Aufl./Welt_und_Wirkungsprinzip_2.Aufl.-2010.paperback..pdf ''Welt und Wirkungsprinzip'' 2. Aufl.] S. 95 , 71 , 109 , 128 ; [http://www.archive.org/download/WeltUndWirkungsprinzip/Welt_und_Wirkungsprinzip..pdf  1. Aufl. 1997] S. 48 , 29, 64-66 , 56 . Rio de Janeiro. Mai 1997. Bibl. Nac. Escr. Dir. Aut. 135068 - 7781/1997. 1. Aufl. ISBN 979-10-90349-00-1, 2. Aufl. März 2010 ISBN 979-10-90349-01-8  .
== Einzelnachweise ==
* https://www.facebook.com/pages/Das-Wirkungs-Weltmodell-Entstehung-und-Entwicklung-der-Welt/209299849193732
<references />
* https://www.facebook.com/pages/Urknall-Strahlung/517914761596500


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[[Kategorie:Ontologie]]
[[Kategorie:Kosmologie]]
[[Kategorie:Kosmologie]]
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[[Kategorie:Astrophysik]]
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[[Kategorie:Dunkle Energie]]

Aktuelle Version vom 22. März 2025, 10:01 Uhr

Die Hintergrundstrahlung (auch Urknall-Strahlung genannt) ist eine isotrope Strahlung, die als fortdauernde Auswirkung des Urknalls betrachtet wird. Sie wurde 1964/1965 entdeckt und hat eine eine Wellenlänge von 3 mm. Diese Strahlung hat nichts mit dem in pseudowissenschaftlicher Literatur fälschlich manchmal als kosmische Hintergrundstrahlung bezeichneten Phänomen zu tun und wird auch oft mit dem Begriff Kosmische Strahlung verwechselt. Daher wird auch der Begriff kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (englisch cosmic microwave background) verwendet.

Forschungsgeschichte

Alexander Friedmann gab 1922 die erste relativistische Beschreibung eines expandierenden oder auch kontrahierenden Universums an. 1929 entdeckte Edwin Hubble den Zusammenhang von Rotverschiebung und Entfernung der Galaxien und führte ihn auf eine Expansion des Universums zurück. Falls der Urknall tatsächlich als erstes Ereignis stattgefunden hat, dann sollte dies in seiner Auswirkung gleichermaßen im gesamten Weltraum feststellbar sein, insbesondere durch eine fortdauernde Zunahme bestimmter Zustandsgrößen des Weltraums, etwa in Form der räumlichen Ausdehnung (Expansion). Zumindest in gewissen Aspekten sollte auch eine Strahlung aus photonen-ähnlichen Teilchen erscheinen; die Theorie dazu wurde unter anderem von Erich Regener 1933 und George Gamow aufgestellt. Die Entdeckung erfolgte eher zufällig durch Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson beim Test einer neuen empfindlichen Antenne, die für Experimente mit künstlichen Erdsatelliten gebaut worden war.

Aus der Beobachtung mit dem Hubble-Weltraumteleskop seit den 1990er Jahren ergaben sich Werte von 73[1][2] bis 74 km/s[3] pro 1 Million Parsec (= 3,26 Millionen Lichtjahre) für die Hubble-Konstante. Es handelt sich also offenbar um eine Beschleunigung und nicht um eine konstante Geschwindigkeit bei der Expansion.

Grundlagen

Dass die Rotverschiebung mit einer Größenzunahme des Weltraums verbunden ist, wird kaum bezweifelt, stellt aber nur eine von vielen Erklärungen dar. Zunächst einmal ist die Rotverschiebung eng mit der Expansion verbunden, und es gäbe sie offenbar nicht ohne jener. Klassisch ist die verbleibende Energie der Entropie unterworfen. Sie verschwindet nicht, sondern wird in Wärme und Bewegung umgesetzt, was den Endzustand darstellt. Demnach muss die Energie des Weltraums nicht zunehmen, egal ob unmittelbar aus Strahlung erzeugt oder mittelbar durch andere Prozesse, es entstehen nur andere Formen der Energie.

Die beobachtete Rotverschiebung schien zunächst dem Relativitätsprinzip zu widersprechen, da die Lichtgeschwindigkeit als konstant gilt. Eine konstante Bewegung im Weltraum verbraucht keine Energie. Die Gravitation kann Bewegungen verändern, also beschleunigen oder bremsen. Zudem gelten folgende Aussagen:

  • Die Expansion und Abgeschlossenheit des Raumes wird nicht allein durch die Gravitation bestimmt.
  • Die gesamte Energie des Weltraums ist gleichbleibend.

Einer kosmologischen Modellrechnung zufolge enthält jeder Kubikzentimeter des Vakuums des heutigen Weltraums durchschnittlich 400 Photonen der Hintergrundstrahlung.[4] Sie wurde zum Zeitpunkt ihrer Entstehung wahrscheinlich im sichtbaren Spektrum ausgestrahlt.

Literatur

  • Werner Landgraf: Welt und Wirkungsprinzip (PDF 6,1 MB) 2. Auflage, März 2010 ISBN 979-10-90349-01-8, S. 95, 71, 109 , 128;
  • derselbe: 1. Aufl. (PDF 9,9 MB), S. 48, 29, 64-66 ,56. Rio de Janeiro. Mai 1997. Bibl. Nac. Escr. Dir. Aut. 135068 - 7781/1997. ISBN 979-10-90349-00-1

Andere Lexika



  • Knaurs Lexikon in 20 Bänden, Lexikographisches Instituts, Überarbeitete Auflage, München 1976, Band 8, Seite 2640-2641

Einzelnachweise

  1. ↑  Adam G. Riess, Wenlong Yuan, Lucas M. Macri et al.: A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km s−1 Mpc−1 Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team. In: The Astrophysical Journal Letters. 934, Nr. 1, 2022, S. L7, doi:10.3847/2041-8213/ac5c5b.
  2. ↑ Martin Holland: "Hubbles Magnum Opus": Neuer Meilenstein für Rätsel um Hubble-Konstante. In: heise.de. 2022-05-20. Abgerufen am 18. September 2023.
  3. ↑ Hubble-Konstante Mai 2009 (Hubble)
  4. ↑  C. L. Bennett, M. Halpern, G. Hinshaw, N. Jarosik, A. Kogut, M. Limon, S. S. Meyer, L. Page, D. N. Spergel, G. S. Tucker, E. Wollack, E. L. Wright, C. Barnes, M. R. Greason, R. S. Hill, E. Komatsu, M. R. Nolta, N. Odegard, H. V. Peirs, L. Verde, J. L. Weiland: First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Preliminary Maps and Basic Results. In: Astrophys. J. Suppl.. 148, 2003, S. 1–27, doi:10.1086/377253.
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