all-sky kartta kosmisesta mikroaaltotaustasta, kuten havaita COBE. Lämpötilaerot (värin mukaan ilmaistuna) ovat noin yksi osa kymmenentuhatta keskimääräisestä (2,725 Kelviniä) lämpötilasta.
luotto: NASA/COBE

alkuräjähdysteorian mukaan maailmankaikkeuden ensimmäisten ~300 000 vuoden lämpötilat ja paineet olivat sellaisia, ettei atomeja voinut olla olemassa., Asia oli sen sijaan jakautunut erittäin ionisoitua plasmaa, joka oli erittäin tehokas säteilyn sironta. Tuloksena oli, että tietoa (fotonit) alussa Maailmankaikkeus oli tehokkaasti loukkuun ohittamaton ’sumu’, joka tähän päivään, piilottaa nämä varhaiset kertaa tähtitieteilijät.

maailmankaikkeuden laajetessa sen lämpötila ja tiheys kuitenkin laskivat pisteeseen, jossa atomiytimet ja elektronit pystyivät yhdistymään muodostaen atomeja., Tämä tunnetaan rekombinaation aikakautena, ja juuri tällä hetkellä fotonit pystyivät lopulta pakenemaan varhaisuniversumin sumua ja kulkemaan vapaasti. ’Kosminen Mikroaaltotaustasäteily’ (CMB) on näiden fotonien tallenne niiden paon hetkellä.

tietoja COBE ottelu teoreettinen mustan käyrä niin täsmälleen, että se on mahdotonta erottaa tietoja käyrä.,
Credit: NASA/COBE

Ensin havaita Arno Penzias ja Robert Wilson vuonna 1965, CMB on yksi kaikkein vakuuttavia todisteita sen puolesta, että Big Bang. Erityisesti, Big Bang teoria ennustaa tiettyjä ominaisuuksia säteily jääneet synnystä, jotka kaikki ovat vahvistaneet, että CMB:

1. useita sironta fotonien kuuman plasman varhaisen Maailmankaikkeuden pitäisi johtaa mustan kappaleen spektrin fotonit, kun he ovat paenneet siihen aikaan reionisation. Tämä on juuri mitä havaitaan CMB., Oikealla oleva kuva piirtää teoreettisen blackbody-käyrän sekä CMB-datan kosmisesta Taustaselvittimestä (COBE). Sopimus on niin hyvä, että dataa on mahdotonta erottaa teoreettisesta käyrästä.
2. fotonit CMB-päästöt olivat siihen aikaan rekombinaatio, kun Maailmankaikkeuden lämpötila oli noin 3000 Kelviniä., Kuitenkin, ne ovat olleet kosmologisen redshifted enää aallonpituuksilla aikana ~13 miljardia euroa vuoden matka läpi laajeneva Maailmankaikkeus, ja on nyt havaittu mikrossa alueella sähkömagneettisen spektrin keskimäärin lämpötilassa 2.725 Kelvin. Tämä sopii hyvin yhteen alkuräjähdysteorian kanssa.

standardi Alkuräjähdysteoria ei kuitenkaan selitä kaikkia CMB: n havaittuja ominaisuuksia., Erityisesti, kun poistamme dipoli, joka syntyy, koska meidän liike Maailmankaikkeudessa, CMB on uskomattoman yhtenäinen taivaalla vaihdellen enintään yksi osa kymmenen tuhatta. Tämä viittaa siihen, että universumin alueet, jotka ovat nyt laajalti erillään, olivat aikoinaan tarpeeksi lähellä ”kommunikoida” keskenään, jotta niiden lämpötila tasaantuisi. Tämä ei kuitenkaan ole mahdollista, kun otetaan huomioon tavallinen Alkuräjähdysteoria, maailmankaikkeuden ikä ja valon äärellinen nopeus.,

Big Bang-malli ei yksin voida selittää tasaisen lämpötilan CMB. Ajan inflaatio on myös välttämätöntä, jotta alueiden varhaisen Maailmankaikkeuden ovat tarpeeksi lähellä termisesti tasaamiseksi.
Credit: NASA/COBE

punainen viiva kuvassa vasemmalla näkyy, että mukaan Big Bang theory, Maailmankaikkeus oli säteellä yli 10-10 metriä 10-45 sekuntia alkuräjähdyksen jälkeen., Koska valonnopeus kulkee 3×108 m/s, informaatio olisi voinut tänä aikana kulkea vain ~3×10-37 metriä. Alkuräjähdysteoria tekee siksi mahdottomaksi, että koko maailmankaikkeus olisi tasannut lämpötilaansa näinä varhaisina aikoina, sillä kaikki maailmankaikkeus ei ollut viestinnässä. Arkielämässä emme voi saada tietoa horisontin takaa, joten tätä kutsutaan horisontti-ongelmaksi.

horisontti-ongelman ratkaisemiseksi tähtitieteilijät toivat alkuräjähdysmalliin inflaatiojakson (kuvassa sininen alue)., Tämä äkillinen kasvu kasvuvauhti Maailmankaikkeuden pian alkuräjähdyksen jälkeen, ratkaisee ei vain horisontti ongelma, mutta myös tasaisuus ongelma. Siksi se on hyväksytty osaksi nykyistä kosmologian konkordanssimallia.

läsnäolo taustasäteily, joka on lämpötilassa, spectrum ja yhdenmukaisuus yhdenmukainen Big Bang kosmologian ja inflaatio, on erittäin vaikea tuottaa muilla keinoin. Siksi tähtitieteilijät uskovat, että tutkimalla CMB: n ominaisuuksia he itse asiassa tutkivat varhaisen maailmankaikkeuden olosuhteita.,