우주의 마이크로파 배경은 무엇입니까?
수천 년 동안,인간되었을 고려주 찾을 결정하는 그것의 진정한 정도입니다. 는 고대 철학자들은 믿고 세계로 구성되어 디스크,지구 라트 또는 큐브에 의해 둘러싸여 천상의 해양 또는 어떤 종류의 에테르,현대 천문학 열은 그들의 눈을 새로운 경계를 허물고 있습니다. 20 세기까지 과학자들은 우주가 실제로 얼마나 광대한지(그리고 어쩌면 끝이없는 지)이해하기 시작했습니다.,
고의 과정에서 찾고 멀리 밖으로 공간으로,그리고 깊은 시간에,우주론가 발견한 정말 놀라운 일이다. 예를 들어,1960 년대 천문학자들이 알게되었다의 전경 방사선이었다에서 감지할 수 있습니다. 으로 알려주 배경(CMB),의 존재이 방사선에 도움이 우리의 이해를 우주가 어떻게 시작되었다.
설명:
CMB 는 본질적으로 우주 전체에 침투하는 최초의 우주 신기원에서 남은 전자기 방사선입니다., 그것은 믿을 형성에 대해 380,000 년 빅뱅을 포함한 미묘한 표시의 첫 번째 방법을 별과 은하 형성된다. 면서 이선은 사용하여 눈에 보이지 않는 광학 망원경,라디오,망원경을 감지할 수 있다 약한 신호(또는 글로)는 강에서 마이크로파 지역의 라디오 스펙트럼 등이 있습니다.CMB 는 지구에서 모든 방향으로 138 억 광년의 거리에서 볼 수있어 과학자들이 이것이 우주의 진정한 나이라고 판단하도록 유도합니다. 그러나 그것은 우주의 진정한 넓이를 나타내는 것이 아닙니다., 주어진 공간의 상태에 확장 이제까지 초기부터 우주의(그리고 확장보다 빠른 속도등),CMB 은 단순히 가장 먼 시간에 다시는 우리가 할 수 있습니다.
빅뱅과의 관계:
CMB 는 빅뱅 이론과 현대 우주론 모델(예:람다-CDM 모델)의 중심이다. 로 이론가,때 우주가 태어난 13.8 억년 전에,모든 문제에 응축에 단일 지점에서 무한한 밀도와 extreme heat. 물질의 극심한 열과 밀도로 인해 우주의 상태는 매우 불안정했습니다., 갑자기이 시점이 팽창하기 시작했고,우리가 알고있는 우주가 시작되었습니다.
이번에 공간적으로 균일한 빛의 뜨거운 입자 플라즈마–구성하는 양성자,중성자,전자,광자(light). 사 380,000 그리고 150 년 빅뱅,광자 끊임없이 상호 작용과 함께 자유로운 전자와 수지는 장거리 여행. 따라서이 신기원이 구어체로”암흑 시대”라고 불리는 이유.,
우주로 확장을 계속,그것은 냉각하는 시점 전자를 결합 할 수 있었으로 양성하는 형태로 수소 원자(aka. 재조합 기간). 의 부재에서는 무료 전자,광자 이동 할 수 있었 방해받지 않은 우주를 통해 그것이 나타나기 시작했는 오늘날과 같이(즉,투명하고 침투는 빛에 의해). 개입 된 수십억 년 동안 우주는 계속 팽창하고 크게 냉각되었습니다.,
때문에 공간의 확장,파장의 광양자 성장(되었’redshifted’)약 1 밀리미터와 그들의 효과적인 온도 감소를 위한 절대로 2.7 켈빈(-270°C-454°F). 이 광자들은 오늘날 우주를 채우고 원적외선 및 무선 파장에서 감지 할 수있는 배경 빛으로 나타납니다.
연구의 역사:
CMB 의 존재는 1948 년 그의 학생 인 Ralph Alpher 와 Robert Herman 과 함께 우크라이나계 미국인 물리학 자 George Gamow 에 의해 처음 이론화되었습니다., 이 이론에 기초 연구의 결과가 가운데 스타 합성의 빛 요소(수소를 헬륨고 리튬이)중에 아주 이른다. 본질적으로,그들은이 원소들의 핵을 합성하기 위해 초기 우주가 극도로 뜨거울 필요가 있음을 깨달았습니다.
그들은 더 이론 그 남은 방사선에서 이 기간 동안 매우 뜨거운 것 침투 우주고 감지합니다. 의 확장으로 인해 우주,그들은 말하자면 우리는 환경 방사선 것은 낮은 온도의 5K(-268°C-450°F)–그냥 다섯 도 위의 절대적인 제로에 해당하는 전자 레인지 파장. CMB 에 대한 첫 번째 증거가 발견 된 것은 1964 년까지는 아니 었습니다.,
이 결과는 미국의 천문학자들은 아르노 Penzias 로버트 윌슨은 사용하여 Dicke 방사계는 그 용도에 사용하는 라디오 천문학 및 위성 통신니다. 그러나 수행할 때에 그들의 첫 번째 측정을,그들은 주의 과잉 4.2K 안테나 온도할 수 있는지에 대 한 계정 수 있습에 의해 설명의 존재를 배경 방사선입니다. 그들의 발견을 위해 penzias 와 Wilson 은 1978 년 노벨 물리학상을 수상했습니다.,
처음에 CMB 의 검출은 다른 우주 론적 이론의 지지자들 사이의 경합의 원천이었다. 반면 지지자는 빅뱅의 이론을 주장이었다”유물의 방사선”왼쪽에서,빅뱅의 지지자들의 꾸준한 상태이론을 주장하는 그것이 결과의 흩어져있는 별빛에서 먼니다. 그러나 1970 년대까지 빅뱅 해석을 선호하는 과학적 합의가 나타났습니다.
1980 년대에 땅을 기반 악기를 배치 점점 더 엄격한 한계에서의 온도 차이로부터. 이 포함되어 있는 소련 RELIKT-1 임무를 타고 Prognoz9 위성은(월에 시작했 1983)그리고 미항공 우주국이 우주의 배경 Explorer(COBE)선교(자의 연구 결과에서 출판되었 1992). 그들의 작업을 위해 COBE 팀은 2006 년 노벨 물리학상을 수상했습니다.,
COBE 도 감지 CMB 최초의 어쿠스틱 피크,청각적인 진동을에서 플라즈마에 해당하는 큰 규모의 밀도 변화에 초기 우주에 의해 만들어진 중력의 불안정성. 많은 실험은 다음에 다음 십년간,구성하는 지상과 풍선 기반으로 실험의 목적을 제공하여 더 많은 정확한 측정을의 첫 번째 음향습니다.
두 번째 음향봉되었는 잠정적으로 감지하여 여러 가지 실험,하지 못했지만 결정적으로 감지할 때까지의 윌킨슨 전자레인지 이방성 프로브(WMAP)배포에서는 2001., 2001 년과 2010 년 사이에 임무가 종결되었을 때 WMAP 도 세 번째 피크를 감지했습니다. 2010 년부터 여러 임무가 CMB 를 모니터링하여 편광 및 밀도의 소규모 변화에 대한 향상된 측정을 제공하고 있습니다.
여기에는 QUEST at Dasi(QUaD)와 Amudsen-Scott South Pole Station 의 남극 망원경과 같은 지상 기반 망원경과 칠레의 Atacama Cosmology Telescope 및 Q/U Imaging ExperimenT(QUIET)망원경이 포함됩니다. 한편,유럽 우주국의 플랑크 우주선은 우주에서 CMB 를 계속 측정합니다.,
미래의 CMB:
에 따르면 다양한 우주 이론 우주에서 어떤 시점을 중단을 확장하기 시작 반전에서 남중,축소 또 Big Bang–일명. 큰 위기 이론. 큰 찢김으로 알려진 또 다른 시나리오에서,우주의 팽창은 결국 모든 물질과 시공간 자체가 찢어지게됩니다.
지 않으면 이러한 시나리오를 올바른 우주에 계속 확대에 속도를 가속,CMB 계속 redshifting 을 더 이상 감지합니다., 이 시점에서,그것은 만나는 첫 번째 스타라이 만든 우주에서는 다음과 환경 방사선 분야에 의해 생산 프로세스는 가정하에서 개최됩니다 미래의 우주.
우리는 Universe Today 에서 우주의 마이크로 웨이브 배경에 대한 많은 흥미로운 기사를 작성했습니다. 다음은 우주 마이크로파 배경 방사선은 무엇입니까?,빅뱅 이론:우리 우주의 진화,우주의 인플레이션은 무엇 이었습니까?, 퀘스트를 이해하는 최초의 우주,랜드마크 검색:새로운 결과에 직접적인 증거를 제공 우주를 위한,인플레이션과 어떻게 빨리 우주 확장하고 있는가? 허블과 가이아는 팀을 구성하여 현재까지 가장 정확한 측정을 수행합니다.
자세한 내용은 NASA 의 WMAP 미션 페이지와 ESA 의 플랑크 미션 페이지를 확인하십시오.
천문학 캐스트에는 주제에 대한 정보도 있습니다. 여기 듣기:에피소드 5-빅뱅과 우주 전자 레인지 배경