Откуда взялся CMB ? Я понимаю, что в начале Вселенной, согласно теории Большого Взрыва, температура и давление были слишком высоки для существования материи, и даже если бы она существовала, она просто аннигилировала бы из своего эквивалента антиматерии, тем самым испуская электромагнитное излучение (ЭМИ).
Однако является ли это источником реликтового излучения? Насколько я знаю, до всего процесса нуклеосинтеза и разделения фотоны постоянно рассеивались, и, следовательно, Вселенная была непрозрачной. Однако после того, как температура снизилась до такой степени, что могли существовать нейтральные атомы, ЭМИ могло распространяться и не рассеиваться.
Тем не менее, я где-то читал, что на самом деле это было само событие разъединения, которое и породило реликтовое излучение. Подобно испытаниям пламенем или согласно второму постулату Бора , когда электроны релаксируют в основное состояние или просто в более низкие энергетические состояния, высвобождается ЭМИ. Следовательно, может ли релаксация этих электронов быть источником реликтового излучения?
Как только произошла рекомбинация, излучение черного тела , находившееся в тепловом равновесии с веществом (водородная плазма), отделялось от него и могло свободно распространяться. Температура, при которой это произошло, составляла около 3000 градусов по Кельвину.
Это означает, что реликтовое излучение состоит из излучения, существовавшего непосредственно перед развязкой, то есть того, что летало внутри водородной плазмы с температурой 3000 К непосредственно перед тем, как плазма достаточно остыла, чтобы погаснуть.
(Космическое расширение тогда так растянуло излучение, что его спектр теперь соответствует очень холодным 2,7 градусам Кельвина.)
Отношение фотонов к барионам до разделения равно (например здесь) . т.е. на каждую пару протон/электрон приходится примерно миллиард фотонов. Следовательно, реликтовое излучение не возникает в результате рекомбинации протонов и электронов, этот процесс просто способствовал реликтовому излучению, делая вселенную прозрачной в то время.
Однако вы также не можете сказать, что фотоны реликтового излучения были созданы в результате аннигиляции материи/антиматерии, потому что эти фотоны, образовавшиеся в первую секунду после Большого взрыва, имели достаточно времени для взаимодействия с материей до рекомбинации - длина свободного пробега фотона возраст Вселенной .
Источником фотонов реликтового излучения являются различные радиационные процессы (например, тормозное излучение, фоторекомбинация [на атомы H и H ионов], упругое и неупругое рассеяние), происходившие в преимущественно ионизированной плазме незадолго до рекомбинации.
Однако я где-то читал, что на самом деле само событие разъединения породило реликтовое излучение. Как и в случае с пламенными испытаниями или согласно второму постулату Бора, когда электроны релаксируют в основное состояние или просто в более низкое энергетическое состояние, высвобождается ЭМИ. Следовательно, может ли релаксация этих электронов быть источником реликтового излучения?
Реликтовое излучение имеет почти идеальный спектр черного тела с температурой около 2,7 К. Таким образом, источником реликтового излучения не может быть исключительно релаксация свободных электронов в состояния атомов водорода, что фактически привело бы к линейчатому спектру. Теперь я должен упомянуть, что из-за таких взаимодействий есть вклады в реликтовое излучение ( см . за счет эффекта рекомбинации.
JDługosz
физикофил