Что такое космический микроволновый фон?

Космический микроволновый фон, обычно сокращенно CMB, является формой электромагнитного излучения, которое пронизывает всю вселенную. Он имеет температуру 2,725 К и находится в микроволновой части спектра (отсюда и его название), достигая пика интенсивности на длине волны 1,9 мм. Космический микроволновый фон иногда называют "эхом Большого взрыва" и является лучшим современным доказательством того, что вселенная, в которой мы живем, началась как гигантский взрыв от точечного источника.

Космический микроволновый фон изотропен на 1 часть на 100000, что означает, что он слабо меняется по интенсивности и является по большей части однородным. Это помогает указать, что оно происходит от чего-то, что повлияло на всю вселенную, а не на какое-то подмножество вселенной. Спектр космического микроволнового фона отличается тем, что является наиболее точно измеренным спектром черного тела в природе.

Космическое микроволновое фоновое излучение - это фотоны, оставшиеся после чрезвычайно энергичного периода времени во Вселенной в течение первых нескольких миллионов лет после Большого взрыва. В те времена вся вселенная была непрозрачной и сделана из плазмы, как гигантская звезда в поперечнике за тысячи или миллионы световых лет. Со временем плазма охладилась на нейтральные атомы, и в этой точке фотоны отделились от вещества и начали свободно перемещаться в пространстве. С тех пор фотоны охлаждались и продолжают охлаждаться от их нынешней температуры около 2,7К.

Космический микроволновый фон первоначально был предсказан Джорджем Гамовым и Ральфом Альфером в 1948 году, но его не наблюдалось до 1956 года. Микроволновый фон, который мы наблюдаем, исходит от сферической поверхности, называемой поверхностью последнего рассеяния, которая относится к точке на Прошлое Вселенной, когда фотоны перестали рассеиваться заряженной материей и начали свободно двигаться.

Одним из самых известных изображений в космологии является космический микроволновый фон, полученный спутником COBE в 1990 году. Это показывает распределение космического микроволнового фона по небу и показывает его крупномасштабную структуру.