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Lo que vamos a ver entre el CMB y el vigente más antigua del objeto visto?

La radiación cósmica de fondo (CMB) se estima a partir de 13.7 mil millones de años (BYA), y muy poco después del big bang, en comparación con ese marco de tiempo. La más antigua coherente de objetos que hemos detectado son alrededor de 500 millones de años después del big bang, haciéndolos 13.2 BYA.

Si entiendo estas historias correctamente, lo que significa que aún no hemos detectado ningún tipo de radiación que pueden ser claramente identificados para ser emitida desde una fuente entre estos dos tiempos (de lo contrario la NASA anuncia una aún mayor descubrimiento). Yo no creo que eso es lo que implica que no hay nada para ver, aunque es obvio que es el caso que está más allá de nuestra actual tecnología para ver en la ventana. La grave corrimiento al rojo y pequeño ángulo sólido son dos factores de complicación, y otro es que en la mayoría de las galaxias se estaban empezando a alrededor de 13.2 BYA.

Con respecto a los objetos astronómicos de edades entre 13.2 y 13.7 BYA:

  • ¿Qué hay para ver? Obviamente, el 13.7 BYA punto tiene el problema de cerca de homogeneidad pero, ¿qué acerca de los tiempos en el medio? Existen las estructuras cósmicas que pudimos ver allí, pero no se donde mas? Las cosas que son anteriores a la proto-galaxias? Después de la CMB, ¿importa dejar de irradiar? Hay otro cerca homogénea emisiones podríamos buscar? ¿Tiene esto algún sentido? ¿Qué es una caracterización exacta de ese marco de tiempo? ¿La física de hacer buenas predicciones para los astrónomos a chase? Qué descubrimientos en ese periodo de tiempo se encuentran el próximo?
  • Lo que los telescopios se ve? La poseedora del récord primeros protogalaxies hago referencia son muy desplazada hacia el rojo de la luz y el CMB es $cm$ de la longitud de onda. Iba a nuevos descubrimientos en este marco de tiempo, sobre todo entre aquellos dos longitudes de onda? Hay prometedor telescopios que podría abrir nuevas áreas de estudio aquí?

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Eric Cloninger Puntos 417

A brief history of the Universe. Image by the WMAP team.

El período comprendido entre el CMB redshift ($z_\text{CMB}\approx1100$) y el actual récord de más alto redshift objetos conocidos (Grb o galaxias en el Hubble Ultra Deep Field, acerca de $z\approx9$) es cuando las primeras estrellas se espera que los han formado. Probablemente se empiezan a formar en los desplazamientos al rojo en algún lugar en el rango de $15$$30$, tal vez mayor. Es una gran incógnita por el momento. De cualquier manera, estas edades corresponden a aproximadamente 13.4 13.6 Gyr al pasado tiempo, pero la fecha exacta no se conoce con precisión.

En este rango, nos gustaría esperar a ver las primeras estrellas y las primeras (proto)las galaxias. Las estrellas (y asociados a eventos como supernova/Grb) pues están ahí para ser visto y, desde el alto-$z$ protogalaxies conocemos ya están mirando bastante galaxy-como, probablemente hay otros por ahí un poco más de rojo.

En el mayor de los desplazamientos al rojo de $30$, las cosas se vuelven oscuros, aunque. Por eso llamamos a este período la "edad oscura". El gas en el Universo se enfría porque ya no es ionizado y, por tanto, casi transparente. Sólo se empieza a calentar de nuevo cuando la auto-gravitando estructuras comienzan a contrato y chocan.

Basado en esto...

  • ¿Qué hay para ver?

Hasta el $z\approx12$, tal vez más extendida protogalactic estructuras, como las del Hubble UDF. Hasta el $z\approx30$, no deben ser de metal-libre de estrellas y, poco después de su muerte asociada a la agonía. En el más alto redshift, el Universo es realmente muy oscuro, sin embargo.

  • Lo que los telescopios se ve?

El Telescopio Espacial James Webb es en parte diseñado para ver estos altos-$z$ objetos. Su rango de longitud de onda es de aproximadamente 0.6 a 28.5 micras. Las primeras estrellas se espera que emiten la mayoría de la luz ultra-violeta. Con redshift $z=14$, digamos, un 0,1 micrones UV fotón sería desplazado hacia el rojo a 15 micras, de lleno en el JWST.

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Mike Wills Puntos 6132

Así, tenemos que confiar en que la teoría de aquí. El $\lambda$MDL modelo predice que debe haber un montón de ópticamente opacos de hidrógeno en la formación de las primeras estrellas y galaxias. Los objetos particulares de interés será la Población III de estrellas que se formaron y murió muy rápidamente.

Los mejores ojos en esta escena en el futuro cercano futuro será el JWST y el E-ELT. Ambos deben tener el poder de ver el primer galaxy formaciones, pero no el rango de longitud de onda para llegar a mucho más atrás...

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