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(图片来王细灵源种田文引荐:ifa.hawaii.edu)

创世的第一缕曙光

神说:要有光。所以创世38万年后,总算有了光。

1964年,贝尔实验室的工程师 Arno Penzias 和 Robert Wilson 正在调试一台天线,发现不管如何都有一种布景噪声,不管天线朝向哪个方向,乃至是清理了天线上的鸟粪、从头组装了天线,都挥之不去。

与此同时,有一伙天文学家却在苦苦寻找国际大爆炸理论中所预言的国际布景辐射而求之不得。

依据大爆炸学说,在创世大爆炸之初,没有构成恒星与星系,国际中充满着细密、高温的氢等离子体以及辐射。跟着国际埃及金字塔胀大、冷却,离子和电子简直在瞬间复合构成中性粒子,从此光小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc子开端在国际中疏通恐惧直播无阻,而不是不断被等离子体散射。这一工作称为光子退耦,国际儿子小说在这一刻忽然变得通明,此刻国际的年纪是38万年。

光子退耦时从混沌中走出来的光子,就带着创世的信息,一向穿行在国际中,直到撞上人类的探测器。这种辐射便是“国际布景辐射”,就像大爆炸的遗产,所以又被称为或许“留传辐射”。

国际的胀大会使这些光子越来越暗,波长越来越长,能量越来越低,依据理论,当今的国际背当阳气候景辐射应当相当于3K的黑体辐射,又名“微波布景辐射”。

工程师的工作很快被天文学家知道了,就这样,人类看到了创世纪的第一缕曙光。1973年的诺贝尔物理学奖也颁发了发现国际布景辐射的 Penzias 和 Wilson 。

Penzias突尼斯气候 和 Wilson 发现布景辐射的 Holmdel大虾的做法大全 喇叭形天线(图片来历:NASA)

国际布景辐射天坛医院的不均匀性

根据国际学基本原理,大标准上,国际是均匀、各向同性的,所以国际布景辐射应当也是各向同性的。观测成果也大体上如此,不过在简直均匀的基础上,仍是存在约5%的涨落。

这些纤细的不均匀性是因为布景光子在旅途中与天体发作了相互作用,故而也携带了这些天体的信息。所以微波布景光子就像信使相同,给咱们带来国际深处的音讯。2006年,诺贝尔物理学奖颁发了精细丈量了国际布景辐射的John Mather和George Smoot。针对国际布景辐射的不均匀性,现在有许多理论。

△Plank卫星制作的最新最高分辨率国际微波布景辐射图(图片来历:ESA/NASA/JPL-Calteck)小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc

Sunyaev-Zel'dovich 效应

Sunyaev-Zel'dovich 效应指出了宇小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc宙布景辐射的光子与星系团等天体中的高能电子发作逆康普顿散射而导致观测到的温度散布发生改动的现象。

经过逆康普顿散射,高能电子的一部分能量转移给了布景辐射中的低能光子,因而低能光子的数量削减,高能光子的数量小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc添加,光子的总能量添加,布景辐射不再是抱负的黑体辐射。

ALMA(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)初次观测到SZ效应(图片来历:参考文献[4])

重子声波振动

重子声波振动(Baryon Acoustic Oscillations, BAO)是国际中可见的重子物质的规矩周期性密度涨落。正如超新星能够作为规范烛光,重子声学振动的物质成团性也能够作为丈量国际学间隔的规范尺。

这个规范尺的长度(现在约4.9亿光年)能够经过大标准结构巡天来丈量。经过对重子声学振动的丈量,咱们能够更多地约束国际学参数,然后了解导致国际加快胀大的暗能量小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc的性质。

重子声波振动艺术效果图(图片来历:大科技)

积分Sachs-Wolfe效应

国际不是彻底均匀的,所以处处存在着引力势阱。当布景辐射的光子掉进引力势阱的时分就会取得能量,爬出这个势阱的时分就会丢失能量。假如该势阱不随时刻改动,正负抵消,光子的终究能量不会改动。

在广义相对论加物质密度等于临界密度的平直国际学中,大标准上-即线性区域里的引力势确实不随时刻改动的,因而光子能量不变。但姜涞在说是,上述三个条件(平直国际、广义相对论、物质主导)的任何一个得不到满意 ,线性标准上的引力势就会随时刻改动,导致光子掉进势阱时取得的能量和爬出势阱时丢失的能量不能严厉抵消,光子能量改动,形成布景辐射温度的改动。这种新的微波布景各向异性,便是the integrated Sachs-Wolfe(ISW)效应,由天文学家R.K. Sachs和A.M. Wolfe于1967年提出。

因为该效应是光子途径上一切引力势改动的累加效应,所以称为积分Sachs-Wolfe效应,以便与因为光子最终散射面上引力势改动引起的微波布景温度扰动,即Sachs-Wolfe效应,相区别。

△WMAP卫星探测到的国际微波布景辐射的一个低温区,置疑由ISW效应引起(图片来历:wikipedia)

参考文献

[1] Penzias, Arno A., and永城气候预报 Robert Woodrow Wilson. "A measurement of excess antenna temperature at 4080 Mc/s." The Astrophysical Journal 142 (1965): 419-421.

[2] Mather, John C., et al. "Measurement of the cosmic microwave background spectrum by the COBE FIRAS instrument." The Astrophysi中鸽直播网cal Journal 420 (1994): 439-444.

[3] Sunyaev, R. A., and Ya B. Zel'D小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adcovich. "Microwave background radiation as a probe of the contemporary structure and history of the universe." Annual review of astronomy and astrophysics 18.1末世之妖花绚烂 (1980): 小孩拉肚子怎么办,国际微波布景辐射:创世的第一缕曙光,adc537-560.

[4] Birkinshaw, M., S. F. Gull, and H.郁闷弟 Hardebeck. "The Sunyae特种部队3v–Zeldovich effect towards three clusters of galaxies." Natur莲藕排骨汤e 309.5963 (1984): 34-35.

[5] Sachs, Rainer K., et al. "Republication of: Perturbations of a cosmological model and angular variations of the microwave background (By RK Sachs and AM Wolfe)." General Relativity归来 and Gravitation巴拉夫 39.11 (2007): 1929-1961.

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Baryon_acoustic_oscillations

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/CMB_cold_spot

[8] http://blog.tianya.cn/blogger/post_show.asp?BlogID=24697&PostID=20654389

[范成芬9] http://www.dkj1997.com/?post=608