Почему реликтовое излучение не считается краем Вселенной?

Происхождение реликтового излучения примерно через 380 000 лет после Большого взрыва действительно является самым отдаленным, что мы можем увидеть, В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ спектральной области. И вы правы в том, что речь идет не о полной вселенной против наблюдаемой вселенной, вы говорите о части наблюдаемой вселенной, которая просто закрыта от нас не в принципе, а потому, что до этого фотоны не могли свободно распространяться наружу.

Итак, теоретически Вселенной около 13,8 миллиардов лет, и мы можем «заглянуть» в прошлое только через 380 000 лет после Большого Взрыва.

Причина, по которой мы не останавливаемся на этом ни в теории, ни в понимании того, что находится за этой очевидной «стеной», заключается в том, что 1) мы многое знаем о том, что произошло до 380 000-летней «стены», из того, что должно было быть там, чтобы нам увидеть то, что мы видим после, И, может быть, более важно 2) для тех, кто не верит в то, что они не могут видеть, мы сможем видеть за «стеной» с гравитационными волнами.

Эта «стена» мало влияет на гравитационные волны (ГВ), и все, что нам нужно сделать, это построить достаточно большую пару интерферометров, чтобы их увидеть. LIGO, который обнаружил ГВ от слияния черных дыр, не может обнаружить эти ГВ космологического происхождения, потому что их длины волн намного больше. Нам нужны космические интерферометры с ветвями в миллион километров или больше — это в планах на следующее десятилетие, с 2 или 3 спутниками, образующими 1 или 3 ветви (зависит от финансирования). А позже и более крупные. Мы наблюдаем за стеной, используя эту гравитационную астрономию.

Что касается ваших 3 вопросов:

1. Материя за стеной. Мы знаем, что должна была быть материя, но в основном это были несконденсированные и очень энергичные заряженные частицы, в основном электроны и протоны. Через 380 000 лет они рекомбинировались в атомы водорода и некоторые другие вещества, и фотоны, которые мы видим сейчас как реликтовое излучение, могли уйти. На самом деле мы знаем намного больше, например, об очень малых неоднородностях и анизотропиях в реликтовом излучении, которые произошли от одинаковой по плотности материи и послужили зародышами галактик и звезд. До электронов и протонов было еще горячее, и это были кварки, глюоны и электроны и еще несколько частиц, а до этого частицы мы не видели в лаборатории. Мы знаем основы физики этих вещей, но все еще ожидаем, что будут более энергичные частицы, возможно, остатки Большого взрыва, ставшие темной материей, и другие экзотические частицы.

2. Мы думаем, что знаем, что есть галактики, которые мы сейчас не можем видеть. Даже многие из тех, что мы видим сейчас, излучали свой свет давно и никогда уже не увидят своего излучаемого света. Теперь они удаляются от нас слишком быстро, и свет, излучаемый ими, никогда не достигнет нас. Но сейчас мы видим свет многих таких галактик, который они излучали миллиарды лет назад. Да, космологический горизонт, как мы думаем, реален

3. Ничто не обогнало CMB. Галактики и звезды образовались, может быть, через несколько миллионов лет после того, как реликтовое излучение вырвалось на свободу. Помните, что Вселенная расширялась, поэтому, если они моложе реликтового излучения, они были созданы ближе к нам, и именно поэтому мы можем их видеть. Общая релятивистская геометрия может быть сложной, но для космологии полезно мыслить в терминах времени от Большого взрыва до нас. Имейте в виду, что реликтовое излучение было выпущено повсюду в космосе, и то, что мы видим сейчас, — это фотоны, которые достигли нас сейчас. Они путешествовали 13,8 миллиарда минус 380 000 лет. Мы видели галактики, возраст которых составляет пару сотен миллионов лет от Большого взрыва (но, извините, у меня может быть не совсем точное число или не самое последнее).

Введение в хронологию вселенной см. в вики-статье по адресу https://en.m.wikipedia.org/wiki/Chronology_of_the_universe .

У него есть разные космологические периоды или эпохи, включая время рекомбинации («стена») и другие важные космологические периоды. Нам еще многому предстоит научиться, но самые загадочные эпохи из наших знаний о физике элементарных частиц — это те, которые являются самыми ранними: эпоха Планка (мы просто не знаем, из чего состоит тогда, может быть, теория струн или другая квантовая гравитация). теория когда-нибудь до нее доберется), эпоха сильного объединения (чуть позже мы знаем, как и когда объединится сильная и электрослабая силы, но все еще много неопределенности) и эпоха инфляции (у нас есть теории инфляции, некоторые версии кажутся правильными, но мы не уверены, какой из них или поле, вызвавшее это). Мы склонны много знать об остальном из теории и наблюдений, но все же думаем, что нас ждут сюрпризы.

Ваши последние два вопроса:

О. Текущая наблюдаемая Вселенная имеет радиус около 46 миллиардов световых лет. Мы видим довольно далеко, но не видим края, или того, что называется горизонтом (мы бы не упали). К сожалению, если кто-то будет рядом через несколько миллиардов лет, мы увидим, что даже самые близкие галактики удалятся от нас слишком далеко, чтобы мы могли видеть их (или их преемников), потому что расширение унесет их за пределы нашего тогдашнего горизонта.

Б. Всегда будет реликтовое излучение, поскольку они были созданы повсюду в космосе. Тем не менее, они будут сильно сдвинуты в красную сторону — прямо сейчас они смещены в красную сторону в 1100 раз, и мы видим, что это высокие микроволны, диапазон 100 ГГц. Еще один миллионный коэффициент говорит о том, что они будут на частоте 100 кГц, но намного слабее, и в конечном итоге они станут слишком слабыми и низкочастотными, чтобы мы могли их обнаружить.