Mikä on kosmisen mikroaaltouunin tausta?

Kosminen mikroaaltotausta, yleensä lyhennetty CMB, on eräänlainen sähkömagneettinen säteily, joka läpäisee koko maailmankaikkeuden. Sen lämpötila on 2.725 K ja se on spektrin mikroaalto -osassa (tästä syystä sen nimi), ja sen voimakkuus on korkeimmillaan 1.9 mm: n aallonpituudella. Kosmista mikroaaltotaustaa kutsutaan joskus “alkuräjähdyksen kaikuksi”, ja se on paras nykyinen todiste siitä, että maailmankaikkeus, jossa elämme, alkoi jättiläismäisestä räjähdyksestä pisteestä.

Kosminen mikroaaltotausta on isotrooppinen 1: lle 100,000 XNUMX: lle, mikä tarkoittaa, että sen voimakkuus vaihtelee vain hyvin vähän ja on suurimmaksi osaksi homogeeninen. Tämä auttaa osoittamaan, että se on peräisin jostakin, joka vaikutti koko universumiin eikä vain johonkin maailmankaikkeuden osajoukkoon. Kosmisen mikroaaltospektrin ero on se, että se on tarkimmin mitattu mustan kehon spektri luonnossa.

Kosminen mikroaaltosäteily on fotoneja, jotka ovat jääneet maailmankaikkeuden äärimmäisen energisestä ajanjaksosta ensimmäisten miljoonien vuosien ajan alkuräjähdyksen jälkeen. Siihen aikaan koko maailmankaikkeus oli läpinäkymätön ja valmistettu plasmasta, kuten jättimäinen tähti tuhansien tai miljoonien valovuoden poikki. Lopulta plasma jäähtyi neutraaleiksi atomeiksi, jolloin fotonit irrotettiin aineesta ja alkoivat liikkua vapaasti avaruuden läpi. Fotonit ovat jäähtyneet siitä lähtien ja jäähtyvät edelleen nykyisestä noin 2.7 K: n lämpötilasta.

George Gamow ja Ralph Alpher ennustivat alun perin kosmisen mikroaaltotaustan olevan olemassa vuonna 1948, mutta se havaittiin vasta vuonna 1956. Havaitsemamme mikroaaltotausta tulee pallomaiselta pinnalta, jota kutsutaan viimeisen hajonnan pintaksi, joka viittaa pisteeseen. maailmankaikkeuden menneisyys, kun varautuneet aineet eivät hajottaneet fotoneja ja alkoivat liikkua vapaasti.

Yksi kosmologian tunnetuimmista kuvista on COBE-satelliitin vuonna 1990 ottama kosmisen mikroaaltouunin tausta. Tämä osoittaa kosmisen mikroaaltotaulun jakautumisen taivaalla ja paljastaa sen suuren rakenteen.