Было ли космическое микроволновое фоновое (CMB) излучение изначально гамма-лучами?

Я считаю, что когда-то после Большого взрыва вся Вселенная была заполнена частицами высокой энергии. Теперь мы перенесемся в настоящее; большая часть этих частиц все еще задерживается и сумела избежать поглощения, а также они потеряли довольно значительное количество энергии и стали сегодняшним «шумом», который может быть уловлен нашей телевизионной антенной. Это правда, или я ошибаюсь?

На что не отвечает страница википедии? en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_microwave_background
@ Роб Джеффрис Ранее я быстро просмотрел Wiki и другие источники по этой теме и заметил, что там упоминается удлинение длины волны, и мне интересно, удлинение от какой длины волны является гаммой? Меня интересуют условия и процессы, которые генерируют эту энергию на младенческой стадии развития Вселенной, и, возможно, когда-нибудь ее можно будет воспроизвести в гораздо меньшем масштабе, например, в комнате.

Ответы (1)

Космический микроволновый фон является результатом почти идеального излучателя абсолютно черного тела. Это означает, что спектр охватывает широкий диапазон длин волн с пиком, который определяется законом Вина:

λ п е а к знак равно 2,9 × 10 3 Т ,
где длина волны в метрах, а температура в кельвинах.

Микроволновый фон формируется в эпоху (ре)комбинации, когда протоны и электроны объединяются, образуя атомы водорода, и U-обратная сторона фактически становится прозрачной для поля излучения внутри нее. Это происходит примерно при 3000 К. Так что в то время космический микроволновый фон имел пиковую длину волны 970 нм, что в ближней инфракрасной части спектра.

Эпоха (ре)комбинации произошла при красном смещении примерно г знак равно 1100 . Это означает, что с тех пор длина волны фотонов увеличилась в несколько раз. 1 + г знак равно 1101 , так что λ п е а к 1 мм, что соответствует температуре Т знак равно 2,7 KIe Это фотоны ближнего инфракрасного диапазона, испускаемые в эпоху рекомбинации, длина волны которых увеличилась за счет расширения Вселенной, и сегодня они рассматриваются как микроволны.

Однако до эпохи рекомбинации Вселенная все равно была бы полна излучения, и по мере того, как мы возвращаемся во времени к Большому взрыву, это поле излучения становится все горячее и горячее, а пиковые длины волн становятся все короче и короче.

Если мы посмотрим на модели тепловой истории Вселенной, то примерно через 1 секунду после Большого взрыва Вселенная была бы примерно 10 10 К и поле излучения было бы в равновесии с веществом при этой температуре. Приведенная выше формула дает λ п е а к знак равно 2,9 × 10 13 м, что однозначно в гамма-режиме. Но подчеркну, что эти фотоны многократно излучаются, затем поглощаются, и мы их сейчас не видим.

«Частицы», о которых вы говорите, — это фотоны света.

TLDR: Нет, изначально это было не гамма-излучение, а ярко-оранжевый свет с температурой 3000 К.