¿Cómo sabemos que la fuente de la CMB viene desde el universo temprano, y no simplemente observamos el polvo interestelar o intergaláctico raro de temperatura de 3K?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
El Big Bang es el modelo actual modelo estándar para la evolución del universo. Es construido mediante el uso de ecuaciones de la Relatividad General y de las partículas de datos y observaciones astrofísicas. Es un modelo de éxito porque no ha habido ningún inexplicable contradicción, es decir, el modelo desarrollado para abarcar y explicar matemáticamente, lo que parecía contradicciones.
Que el universo no está en una constante (termodinámica) el estado es un hecho observacional, que se está expandiendo y recientemente acelerada expansión ha sido observado con mejores mediciones.
El Fondo Cósmico de Microondas es la radiación electromagnética, es decir, los fotones de muy baja frecuencia, no polvo. Hay experimentos de medir y mapear el cielo por ello .
Gráfico de fondo cósmico de microondas del espectro medido por el FIRAS instrumento en el COBE, la mayoría de medir con precisión espectro de cuerpo negro en la naturaleza.[8] Las barras de error son demasiado pequeños para ser visibles incluso en una imagen ampliada, y es imposible distinguir a los datos observados a partir de la curva teórica.
La historia actual del universo va como sigue:
En el modelo del Big Bang para la formación del universo, la Cosmología Inflacionaria predice que después de unos 10^-37 segundos el naciente universo sufrió un crecimiento exponencial que se suavizan casi todas las inhomogeneidades. El resto de la falta de homogeneidad fueron causadas por las fluctuaciones cuánticas en el inflaton campo que provocó la inflación evento. Después de 10^-6 segundos, el universo temprano se compone de una caliente, la interacción del plasma de los fotones, electrones, y bariones. Como el universo se expande, enfriamiento adiabático causado la densidad de energía del plasma a disminuir hasta que se convirtió favorable para que los electrones se combinan con los protones, formando átomos de hidrógeno. Este evento de recombinación sucedió cuando la temperatura era de alrededor de 3000 K o cuando el universo tenía aproximadamente 379,000 años de edad. En este punto, los fotones ya no interactuó con el ahora eléctricamente neutro átomos y comenzó a viajar libremente a través del espacio, lo que resulta en la disociación de la materia y la radiación.
La temperatura de color del conjunto de los fotones se separaron ha continuado a disminuir desde entonces; ahora 2.7260±0.0013 K, va a seguir bajando a medida que el universo se expande.
La uniformidad extrema de el mapa del cielo ,
La detallada, todo el cielo de la imagen de la bebé universo creado a partir de nueve años de datos de WMAP. La imagen revela 13.77 miles de millones de años de edad de las fluctuaciones de la temperatura (que se muestra como las diferencias de color) que corresponden a las semillas que creció hasta convertirse en las galaxias. La señal de la nuestra Galaxia se resta uso de la multi-frecuencia de los datos. Esta imagen muestra un rango de temperatura de ± 200 microKelvin.
Tenga en cuenta que el mapa de colores es de alrededor de 5 órdenes de magnitud menor que el actual cuerpo negro a la temperatura de la CMB, el cielo está extremadamente uniforme. Fue la medición de esta uniformidad que obligó a modelar el principio del universo de la mecánica cuántica, como en el momento en que los fotones desacoplado el universo no pudo entrar en equilibrio termodinámico: debido a la luz que los conos de la relatividad especial hay partes que no termodinámicamente posible interactuar con otras partes a fin de homogeneizar la radiación.
Sabemos que es la radiación, sabemos que es uniforme y tiene un espectro de cuerpo negro, y encaja dentro de todo el modelo actual del universo. Polvo ciertamente no.
hroptatyr
Puntos
111
Teoría I: no Hay CMB correspondiente a ~3 K cuerpo negro de la radiación que nos llega desde todas las direcciones.
Teoría II: Hay ~3 K de la radiación de cuerpo negro que nos llegan desde el "raro" de polvo interestelar y no hay CMB.
Comprobable diferencia: No iba a ser direcciones donde la intensidad de la radiación (fotones por m^2 por steradian por segundo) fueron diferentes. Sería de esperar una mayor intensidad en el plano de la galaxia (con gran parte de la contaminación de otras fuentes de luz y la atenuación de los objetos) de perpendicular al plano de la galaxia. No sería adicionales faros luminosos en la dirección de otras galaxias. De hecho, deberíamos esperar que la baja temperatura de polvo faros de otras galaxias para variar la frecuencia (temperatura), debido a las variaciones en la densidad de energía y, en general, a ser más caliente cuanto más lejos (más atrás en el tiempo, más compacto) que son.
Resultado de la observación: no se observa este direccional de diferencia en la intensidad de la radiación de fondo. De hecho, se observa lo contrario: una mayor intensidad fuera del plano de la galaxia y mucho dispersión y la pérdida de fotones tratando de recorrer el plano de la galaxia. Además, nos encontramos con que en la dirección de otras galaxias, el CMB no es más intenso y no parecen variar la temperatura.
Mikey Mike
Puntos
71
Patrick Karcher
Puntos
11927
La respuesta corta es que sabemos que la radiación cósmica de fondo vino a partir de los inicios del universo, porque es el más alejado de la luz que podemos ver. Y sólo basado en el orden cronológico y la velocidad de la luz, sabemos lo que ocurrió primero. No importa lo que la teoría de que el universo se creo en el, podemos ver que la radiación de fondo llegó antes que todos los demás la luz. Hay un par de métodos que utilizan para medir estas distancias. Hasta cerca de las cosas que el uso de la trigonometría y de paralaje técnicas. Más allá de que el uso estándar de la vela lecturas de tipo 1-a nova que emiten una firma única . Para los realmente mucho de cosas que uso desplazamiento al rojo y la expansión de las comparaciones.
