En all-sky map of the cosmic microwave background, som oppdaget av COBE. Temperaturen forskjeller (vist med farge) er omtrent en del i ti tusen av gjennomsnittlig (2.725 Kelvin) temperatur.
Kreditt: NASA/COBE

Ifølge Big Bang-teorien, temperaturer og trykk for første ~300,000 år av Universet var slik at atomene ikke kunne eksistere., Saken ble i stedet distribuert som en svært ionised plasma som var veldig effektive på spredning stråling. Resultatet var at informasjon (fotoner) fra det tidlige Universet ble effektivt fanget i en inpenetrable ‘tåke» som, til denne dag, skjuler disse tidlige tider fra astronomer.

Som Universet utvidet seg, imidlertid, temperatur og tetthet falt til et punkt hvor atomic atomkjerner og elektroner var i stand til å kombineres for å danne atomer., Dette er kjent som den epoken av rekombinasjon, og det er på denne tiden at fotoner var endelig i stand til å unnslippe tåke av de tidlige Universet og reise fritt. Den «Cosmic Microwave Background stråling’ (CMB) er oversikt over disse fotoner i øyeblikket av deres flukt.

data fra COBE samsvarer med den teoretiske blackbody kurven så nøyaktig at det er umulig å skille data fra kurven.,
Kreditt: NASA/COBE

Først oppdaget av Arno Penzias og Robert Wilson i 1965, den (CMB) er en av de mest overbevisende biter av bevis i favør av Big Bang. I særdeleshet, Big Bang-teorien forutsier visse egenskaper for stråling igjen fra fødselen av Universet, og alle som er bekreftet av CMB:

1. flere spredning av fotoner med en varm plasma i det tidlige Universet skulle resultere i en blackbody spekteret for fotoner når de har rømt til epoken av reionisation. Dette er nøyaktig hva som er observert for (CMB)., Figuren på høyre plott en teoretisk blackbody kurve sammen med CMB data fra COsmic Background Explorer (COBE) satellitt. Avtalen er så godt at det er umulig å skille data fra den teoretiske kurven.
2. fotoner av CMB ble sluppet ut i den epoken av rekombinasjon når Universet hadde en temperatur på omtrent 3000 Kelvin., De har imidlertid blitt kosmologiske redshifted til lengre bølgelengder under deres ~13 milliarder år lange reise gjennom å utvide Universet, og er nå påvist i mikrobølgeovn området av det elektromagnetiske spekteret på en gjennomsnittlig temperatur på 2.725 Kelvin. Dette stemmer godt med hva Big Bang-teorien forutsier.

Imidlertid standard Big Bang-teorien gjør ikke rede for alle de observerte egenskaper (CMB)., Spesielt når vi fjerner dipol som oppstår på grunn av vår bevegelse i Universet, (CMB) er utrolig uniform over himmelen, varierende med ikke mer enn én del i ti tusen. Dette tyder på at deler av Universet som det er nå mye atskilt, som en gang var nær nok til å «kommunisere» med hverandre for å kompensere for både temperaturen. Dette er imidlertid ikke mulig gitt standard Big Bang-teorien, i en alder av Universet, og det finitte speed of light.,

Big Bang-modellen alene kan ikke kontoen din for jevn temperatur (CMB). En periode med inflasjon er også nødvendig for at regionene i det tidlige Universet er nær nok til å termisk du kompensere for både.
Kreditt: NASA/COBE

Den røde linjen i figuren på venstre viser til at ifølge Big Bang-teorien, Universet hadde en radius på mer enn 10-10 meter på 10-45 sekunder etter Big Bang., Siden lysets hastighet reiser på 3×108 m/s, informasjon bare kunne ha reist ~3×10-37 meter i løpet av denne tiden. Big Bang-teorien derfor gjør det umulig for hele Universet til å ha lik temperatur på disse tidlige tider, som ikke alle Universet var i kommunikasjon. I hverdagen kan vi ikke motta informasjon utover vår horisont, så dette er kjent som horisonten problem.

for Å løse horisonten problem, astronomer innført en inflasjon periode i Big Bang-modellen (blå område i figuren)., Denne plutselige økningen i frekvensen av utvidelsen av Universet like etter Big Bang, løser ikke bare horisonten problem, men også flathet problem. Det har derfor vært akseptert som en del av den gjeldende samstemmighet modell av kosmologi.

tilstedeværelsen av bakgrunnen stråling som har en temperatur, spekter og ensartethet i samsvar med Big Bang-kosmologien og inflasjon, er det ekstremt vanskelig å produsere ved hjelp av andre metoder. Derfor, astronomer tror at ved å studere egenskapene til CMB, de er faktisk å studere forholdene i det tidlige Universet.,