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¿Qué longitud de onda era originalmente el CMB?

Qué longitud de onda fue la luz que se convirtió en el CMB después de excluir el corrimiento al rojo?

Es seguro asumir que lo que estamos viendo en el CMB fue emitida en una distancia de aprox:

c = 299792458 m/s
Mpc = 3.08567758149137 * (10 ^ 22) m
expansionLow = ((74300 - 2100) m/s) / Mpc
expansionHigh = ((74300 + 2100) m/s) / Mpc
distanceHigh = c / expansionLow = 1.28125 * (10 ^ 26) m
distanceLow = c / expansionHigh = 1.21082 * (10 ^ 26) m

Para una emisión de distancia de 1.21082 - 1.28125 * (10 ^ 26) m?

(Tasa de expansión sacados de la historia de la Velocidad de Expansión del Universo se Mide Mejor Que Nunca.)

13voto

Luke Puntos 1209

El presente fondo cósmico de microondas fue emitida cuando el plasma inicial formado durante el Big Bang se había enfriado lo suficiente como para convertir en gas, principalmente hidrógeno y helio, que entonces era transparente a la radiación.

La razón por la que fue en este momento es que el gas caliente no brillo o absorber mucho a todos: creo que, por ejemplo, de la llama de una vela: no es un simple experimento que uno puede hacer, que consiste en la celebración (el uso de un adecuado tong!) un pedazo de alambre de metal justo por encima de la parte visible de la llama. Se calentará y se iluminará de color naranja, lo que significa que el aire por encima de la llama debe estar a la misma temperatura de color naranja brillante de metal, sin embargo, que el propio aire no brillan en todos (los de color amarillo brillante llama visible brillo es en realidad debido a que pequeñas partículas de hollín - sólidos - que brillan en la misma manera como el metal, no el aire caliente o gases). La única manera de que caliente gas neutro que puede emitir luz es molecular y atómica de transiciones, que comprenden un espectro de líneas, no un amplio espectro. Por otro lado, el plasma puede emiten y absorben todas las longitudes de onda debido a que su free-roaming de las partículas cargadas pueden interactuar con las ondas electromagnéticas en todas las frecuencias.

La temperatura a la que esto sucede es aproximadamente alrededor de 5000 K, yo creo (no hay una "fuerte" de la fase de límite con el plasma, es un llamado "segundo orden" de transición donde las dos fases de la "sombra" sin problemas de uno a otro - como un gas se pone más caliente y más caliente, algunos átomos tienen la energía suficiente para golpear a sus electrones, y la cantidad aumenta con el aumento de la temperatura). La ley de Wien dice que la longitud de onda de pico será de alrededor de

$$\lambda_\mathrm{peak} \approx \frac{2.898 \times 10^6\ \mathrm{nm \cdot K}}{T}$$

Con $T = 5000\ \mathrm{K}$que $\lambda_\mathrm{peak}$ es de alrededor de 580 nm, que es visible de la luz.

Así que el "CMB", fue inicialmente un "Cósmica de la Luz Visible de Fondo", y de hecho "espacio propio" era peor que un alto horno en este punto, porque cuando estás rodeado por todos lados por la luz de exactamente una térmica del espectro y la intensidad, en realidad está dentro de una fuente térmica a esa temperatura.

AGREGAR: Gracias al comentario más abajo, la más precisa de la temperatura es de 3000 K. La longitud de onda es de aproximadamente 970 nm, que es el infrarrojo cercano (NIR) de la banda, pero aún así habrá una notable cola en el espectro de luz visible: esta temperatura es bastante alrededor de una de tungsteno del filamento de la bombilla.

8voto

cschreiner Puntos 324

El desplazamiento al rojo del CMB es 1089, por lo que la longitud de onda en la emisión fue 1 / (1089 +1) de la longitud de onda que recibimos hoy. La distancia a la que se emitió fue de aproximadamente 0.0416 Glyr, mientras que la distancia actual se ha ampliado a 45 Glyr (un factor de 1090), que es un poco menor que el horizonte de partículas (suponiendo que H0 = 67150m / Mpc / s, r = 5e-5, Ωm = 0.317, Ωλ = 1-Ωr-Ωm).

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