¿Qué es la radiación de fondo cósmico de microondas (CMBR)?

La radiación de fondo cósmica de microondas, o CMBR, fue descubierta por dos astrónomos en 1964 prácticamente por accidente. Estaban experimentando con la Antena Homel Horn. [1] Observaron un zumbido bastante uniforme emergiendo de todas las direcciones desde el cielo; Para eliminar errores y posibilidades, incluso eliminaron algunas palomas de la vecindad de la antena. Después de exhaustivas observaciones, se confirmó que estos zumbidos se originaron en el espacio exterior.


¿Qué es la radiación de fondo cósmico de microondas?

CMBR es radiación que llena el universo observable y es detectable en todas las direcciones. Esto se debe a que CMBR se creó poco después del Big Bang. CMBR cae en el lado de microondas del espectro y, por lo tanto, es indetectable a simple vista.

CMBR también resulta ser el espectro de cuerpo negro medido con mayor precisión en la naturaleza. [2]

( Fuente de la imagen ) .


¿Cómo se formó?

Para entender por qué se formó CMBR, podemos retroceder hasta cuando el universo tenía solo 300,000 años.

  • Después del Big Bang, la temperatura del universo era muy alta, y prácticamente todo existía en una sopa de plasma.
  • Todos los átomos de hidrógeno permanecieron en un estado ionizado hasta que el universo se enfrió a aproximadamente 3.000 K.

Una vez que las temperaturas eran adecuadas, los electrones y protones eran capaces de formar átomos de hidrógeno. Un electrón libre y un protón libre que forman átomos de hidrógeno liberan un fotón. Estos fotones son lo que vemos hoy como CMBR.

( Fuente de la imagen ) .

En rojo, se liberan los fotones después de que se forman los átomos de hidrógeno.

Notas al pie

[1] Antena Holmdel Horn – Wikipedia

[2] [astro-ph / 9903232] Anisotropías en el CMB

Como su nombre indica, es un tipo de radiación, pero ¿por qué el fondo? Porque está presente en todas partes, en cada dirección, y para ser específico a una distancia de 380,000 años luz. Y después de este límite, no podemos ver nada más ( excepto el CMB ), por lo que los científicos usan el término fondo.

Y se ve algo así cuando se ve desde el WMAP: la sonda de la NASA está diseñada solo para detectar esta radiación desde todas las direcciones y, por lo tanto, ver la imagen completa como se muestra arriba . (Descuida el círculo negro hacia abajo a la derecha, para más tarde)

Y ahora sobre la palabra microondas y por qué existe CMB, entremos en detalles .

Cuando el universo era muy joven, estaba caliente, condensado y todo lo que existía era una sopa muy densa de plasma de hidrógeno. En esta etapa, los fotones ( radiación ) zumbaron aquí y allá en el universo, al igual que lo que sucede en el núcleo del sol, por ejemplo ( pero los átomos aún no eran estables ) y el universo en ese punto era opaco ( razón ~ Una niebla brillante de color blanco-amarillento ). La temperatura en este punto estaba cerca de unos 3k grados Kelvin, que es la temperatura ideal del cuerpo negro. En unos pocos miles de millones de años, el universo se expandió y comenzó a enfriarse. Los resultados que siguieron fueron: ahora los electrones pueden ser capturados por el núcleo y los átomos de hidrógeno estables pueden existir por primera vez y también hacer que el universo sea transparente ( época de recombinación ). La temperatura se redujo a 2,7 grados Kelvin. Además, ahora los fotones pueden deambular libremente sin dispersarse ( desacoplamiento de fotones ) y esos mismos fotones todavía se propagan a través de ese brillo ahora un poco más débil. La razón por la que ahora es débil es que, a medida que la expansión del universo ha provocado que la frecuencia de esos ( ese tiempo amarillo ) se estire y parezca no roja sino infrarroja y ahora microondas. Por lo tanto, desde nuestros ojos humanos no podemos detectarlo y el universo nos parece completamente oscuro en todas las direcciones llenas de galaxias, nubes de polvo, etc. Pero los dispositivos que pueden detectar la radiación infrarroja, hasta la fecha, lo detectan e incluso nosotros llegamos a través de él de vez en cuando!

Al igual que cuando cambias los canales de televisión y en algún punto intermedio, la señal no llega, por lo que ese zumbido verde grisáceo, no es más que la pequeña radiación. Además, cuando sintonizamos la radio a una frecuencia que no se usa para ningún propósito, la estática que obtenemos aquí al igual que en la televisión es la radiación de fondo. Esos fotones viajaban desde miles de millones de años hasta ser absorbidos por el detector, hablen de la soledad, todos ustedes 😛

Entonces, eso es Microondas (porque su espectro ahora está desplazado hacia el rojo) Fondo (porque proviene de todas las direcciones a una distancia específica) Radiación (una forma de energía). También se llama CMB / CMBR : radiación cósmica de fondo de microondas.

Un poco largo y todavía necesita algunas explicaciones, ¡pero funciona!

¡Sigue buscando!

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Radiación de fondo cósmico de microondas.

Es la radiación térmica que queda del ‘ Big Bang ‘ visto a través de un radiotelescopio en la región de microondas del espectro de radio en todo el espacio, también conocida como radiación reliquia.
Esta es una imagen del CMB visto en el universo observable.
Curiosamente, a principios de los años 90, cuando las estaciones de televisión se apagaban en comparación con ahora cuando funcionan las 24 horas, los 7 días de la semana, solo se podía ver el ruido. Una parte de este ruido era en realidad el fondo cósmico de microondas.

CMBR (radiación cósmica de fondo de microondas) es una temperatura de irradiación comparativa que sirve como ‘prueba’ del modelo Big Bang del universo. Según el modelo de Big Bang, el universo comenzó en un estado de Planck: estado de alta densidad (10 ^ 95 kg / m ^ 3) y alta temperatura (10 ^ 31K). La expansión del Big Bang está “ahora” en un estado más bajo de radiación térmica y densidad. El CMBR tiene una temperatura mucho más baja de 2.725 K, y una densidad mucho más baja de 10 ^ -27 kg / m ^ 3. Ambos estados se comparan matemáticamente a continuación:

[(Pi) x (1.38 x 10 ^ -23 J / K) x (2.847 x 10 ^ 31K) / (2G) x (2.1765 x 10 ^ -8 kg de masa de Planck) x (4.0686 x 10 ^ 95 kg / m ^ 3)] SQRT = 2 x (1.6162 x 10 ^ -35m de longitud de Planck.

[(Pi) x (1.38 x 10 ^ -23 J / K) x (2.725K) / (2G) x (2.0852 x 10 ^ -39 kg o CMBR negro
fotón del cuerpo) x (6.23195 x 10 ^ -27 kg / m ^ 3)] SQRT = 2 x (1.30525 x 10 ^ 26m – longitud del universo para la ‘edad’ hoy.

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