Sí, el fondo cósmico de microondas, o CMB para abreviar. Esto se aleja de nosotros, pero a la misma velocidad en todas las direcciones.
Esta radiación proviene de la “última superficie de dispersión” del final de la “era del plasma” en el universo temprano: un plasma es como un gas hecho de átomos a los que les faltan sus electrones. En esta era, el universo era efectivamente opaco, porque la luz no podía viajar a través de este plasma denso sin golpear un electrón libre y ser absorbido, pero también emitía grandes cantidades de luz en todas las direcciones. Cuando se enfrió lo suficiente, el plasma se convirtió en un gas normal, con electrones, a través de los cuales la luz podía viajar, y el espacio se volvió “oscuro”. Esto sucedió (pensamos) cuando el universo tenía 380,000 años.
Se llama la última superficie de dispersión porque estamos viendo la capa expansiva * del final de la era del plasma: porque fue hace mucho tiempo, vemos la versión desde muy lejos: ha estado viajando durante mucho tiempo ( 13.3 mil millones de años) que se ha extendido por la expansión del espacio, tanto que ahora hace mucho frío y apenas es detectable.
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Una de las primeras cosas que se detectó sobre el CMB fue que estaba dominado por un efecto Doppler a través de él:
Esto se ve en espiral, como una onda, debido a la forma en que se ha mapeado de una esfera a una forma ovalada plana: si la mapeas de nuevo en una esfera, tendrías una esfera que era roja en un extremo y púrpura en el otro . Este efecto doppler se debe a la velocidad combinada de la galaxia, el sol dentro de la galaxia y la tierra que gira alrededor del sol, lo que se llama nuestro movimiento peculiar , en relación con el CMB.
Puede calcular el efecto de cualquier movimiento y restarlo del mapa hasta que pierda el efecto Doppler, para obtener esto:
El “delta T” aquí se refiere al cambio de temperatura en todo el mapa. Esto no es tan preciso (y por lo tanto no tan detallado) como se ha logrado desde entonces.
Esto puede ser un proceso de prueba y error, pero cuando se hizo, se descubrió que nuestra velocidad con respecto al CMB es de 368 km / s.
Ahora, como nos dice la relatividad, no hay posición ni velocidad, es especial. El CMB no tiene un estado sagrado especial como la única cosa que no se mueve en el universo. Pero, el CMB es efectivamente el interior de una esfera que se ha expandido lejos de nosotros a la velocidad de la luz (más el estiramiento por expansión espacial) durante aproximadamente el 97% de la edad del universo: es lo más especial que podemos obtener, y lo más grande Lo que podemos ver, por lo que si va a elegir un “marco de descanso”, también podría elegir eso.
* más sobre la cosa de “shell expansivo”. Esta es la analogía por la cual me fue descrita. Es un poco raro, quédate con eso. Imagina que estuvieras en un campo gigante, rodeado de gente gritando. También estás gritando, y todo lo que puedes escuchar son tus gritos y los de otras personas. Todos han estado gritando por mucho tiempo. (Te dije que era raro).
Entonces, todo al mismo tiempo, todos dejan de gritar . Un instante después de eso, no puedes escuchar tu propio grito (porque te detuviste), pero puedes escuchar los gritos de las personas a tu lado. A pesar de que han dejado de gritar, su grito tarda un tiempo finito en alcanzarlo, debido a la velocidad del sonido en el aire (343 m / s).
Llamemos a la hora en que todos dejaron de gritar t = 0 . Un segundo después de t = 0, es decir, cuando t = 1 segundo, todavía puedes escuchar gritos: este es el grito de todas las personas que estaban a más de 343 metros de distancia: sus gritos han estado viajando hacia ti desde cuando era t = 0 (y antes de eso) para ellos .
Después de dos segundos, solo puede escuchar los gritos de personas que están al menos a 343 × 2 = 648 metros de distancia. Después de 3 segundos, solo puede escuchar los gritos de personas que están al menos a 343 × 3 = 1029 metros de distancia. (En aras de la discusión, imaginemos que su audición es tan sorprendente que puede escuchar un grito desde cualquier distancia, pero se vuelve más y más silencioso).
Entonces, lo que tenemos es un círculo que se expande lejos de ti a la velocidad del sonido: solo puedes escuchar gritos desde el borde de este círculo, y fuera de él. Este círculo se llama la última superficie de dispersión . El CMB es así, y el hecho de que no es totalmente uniforme nos dice que incluso cuando el universo estaba hecho de plasma, tenía cierta estructura: algunos bits que eran más calientes o más fríos, como resultado de ser más densos. o menos denso que otras partes: es como escuchar gritos más fuertes provenientes de una dirección, después de un cierto período de tiempo; se podría concluir que había más personas en esa dirección que en las otras direcciones.
