Как космический микроволновый фон дает нам информацию о Большом взрыве?

Я читал о CMB после этого нового прорыва на прошлой неделе, и я не мог понять это. Реликтового излучения не существовало до эпохи Последнего Рассеяния. Это были просто фотоны, которые образовались при Большом взрыве и двигались по прямой. Если это правда, то почему реликтовое излучение дает нам информацию о природе Вселенной сразу после Большого Взрыва, а не Последнего Рассеяния? Даже если источником этих фотонов является Большой взрыв, рассеяние должно было полностью изменить их свойства. Как это все еще говорит нам о Большом Взрыве?

Ответы (1)

Ну, аргумент примерно такой.

  1. Вещество и излучение тесно связаны до момента последнего рассеяния. Фотоны находятся в тепловом равновесии с окружающей их плазмой. Это означает, что состояние Вселенной во время последнего рассеяния очень точно запечатлено на фотонах, и фотоны путешествуют от последнего рассеяния к нам более или менее без изменений, за исключением красного смещения из-за расширения пространства (и большого количества мелкие поправки).

  2. Во время последнего рассеяния и в более ранние времена Вселенная находилась в том, что мы называем «линейным режимом». Это означает, что эволюция состояния Вселенной (например, плотность в каждой точке, температура в каждой точке, давление, объемная скорость и т. д.) хорошо описывается линейными приближениями к обычным нелинейным уравнениям. Линейные уравнения могут быть решены точно, поэтому, если вы знаете состояние Вселенной в один момент времени в линейном режиме, вы можете легко решить для состояния в другой момент времени в линейном режиме. Вообще говоря, если вы посмотрите на любую величину, изменяющуюся в линейном режиме, то способ ее распределения не изменится, изменится только амплитуда флуктуаций в распределении.

  3. Если мы считаем, что реликтовое излучение точно сообщает нам состояние Вселенной при последнем рассеянии (по крайней мере, оно дает нам МНОГО информации об этом состоянии!), и что Вселенная находилась в линейном режиме во время последнего рассеяния , то реликтовое излучение точно сообщает нам обо всех более ранних временах до окончания инфляции (не путать с расширением Вселенной ), другими словами, вплоть до периода вскоре после Большого Взрыва.

Вы в основном охватили все, что я думаю. Большое спасибо!