Radiazione cosmica di fondo a microonde

La radiazione cosmica di fondo a microonde (radiazione CMB) è la radiazione nella parte a microonde dello spettro elettromagnetico, che proviene da tutte le direzioni nello spazio. È nota per provenire dal nostro primo universo infantile. Poiché l'universo è molto grande e la velocità della luce è costante, sappiamo che quando la luce CMB arriva dall'universo infantile, arriva come il segnale più antico che possiamo rilevare.

Durante il Big Bang sono state create molte radiazioni ad alta energia. Poi, l'universo è diventato più grande e più freddo. Pertanto, i fotoni ad alta energia hanno perso la maggior parte della loro energia originale. Ora, come risultato, quella radiazione si trova nella parte a microonde dello spettro elettromagnetico (la parte a microonde ha un'energia abbastanza bassa). Lo sfondo cosmico a microonde è la radiazione che ha viaggiato senza colpire nulla da quando l'universo è diventato trasparente, circa 380.000 anni dopo il Big Bang.

Arno Penzias e Robert Wilson hanno rilevato per primi la radiazione CMB. Gli scienziati ritengono che l'esistenza della radiazione CMB sia un'importante prova, con il rosso, che la teoria del Big Bang è vera.

I dati successivi si basano sulla navicella spaziale Planck gestita dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA). È stata progettata per osservare le differenze nello sfondo cosmico a microonde (CMB) a frequenze a microonde e infrarosse, con alta sensibilità e piccola risoluzione angolare. La navicella ha terminato il suo lavoro, ma i ricercatori stanno ancora analizzando i dati. L'interesse principale è che ci sia:

"un'asimmetria nelle temperature medie su emisferi opposti del cielo. Ciò è in contrasto con la previsione del modello standard secondo cui l'Universo dovrebbe essere sostanzialmente simile in qualsiasi direzione si guardi. Inoltre, un punto freddo si estende su una porzione di cielo molto più grande del previsto".

Non si conosce alcuna spiegazione.

Le fluttuazioni di temperatura di fondo cosmico a microonde (CMB) dei dati della Sonda a Microonde Anisotropia a Microonde di Wilkinson a 7 anni vista su tutto il cielo. L'immagine è una proiezione delle variazioni di temperatura sulla sfera celeste. La temperatura media è di 2,725 gradi Kelvin sopra lo zero assoluto (lo zero assoluto equivale a -273,15 ºC o -459 ºF), e i colori rappresentano le minuscole fluttuazioni di temperatura, come in una mappa meteorologica. Le regioni rosse sono più calde e le regioni blu sono più fredde di circa 0,0002 gradiZoom
Le fluttuazioni di temperatura di fondo cosmico a microonde (CMB) dei dati della Sonda a Microonde Anisotropia a Microonde di Wilkinson a 7 anni vista su tutto il cielo. L'immagine è una proiezione delle variazioni di temperatura sulla sfera celeste. La temperatura media è di 2,725 gradi Kelvin sopra lo zero assoluto (lo zero assoluto equivale a -273,15 ºC o -459 ºF), e i colori rappresentano le minuscole fluttuazioni di temperatura, come in una mappa meteorologica. Le regioni rosse sono più calde e le regioni blu sono più fredde di circa 0,0002 gradi

Domande e risposte

D: Cos'è la radiazione di fondo cosmica a microonde?


R: La radiazione di fondo cosmica a microonde (radiazione CMB) è un tipo di radiazione elettromagnetica nella parte dello spettro a microonde che proviene da tutte le direzioni dello spazio esterno. Si ritiene che abbia origine dal nostro universo primordiale.

D: Come sappiamo che la luce CMB arriva come il segnale più antico?


R: Sappiamo che la luce CMB arriva come segnale più antico perché l'universo è molto grande e la velocità della luce è costante. Pertanto, quando ci raggiunge dall'universo nascente, ha viaggiato per molto tempo senza colpire nulla.

D: Chi ha rilevato per primo la radiazione CMB?


R: Arno Penzias e Robert Wilson sono stati i primi a rilevare la radiazione CMB.

D: Quali prove fornisce la sua esistenza per la teoria del Big Bang?


R: L'esistenza della radiazione CMB fornisce una prova importante, insieme ai dati sullo spostamento verso il rosso, a sostegno della teoria del Big Bang.

D: Che cosa è stato progettato per osservare la sonda Planck?


R: La sonda Planck è stata progettata per osservare le differenze nel fondo cosmico di microonde alle frequenze delle microonde e dell'infrarosso, con un'elevata sensibilità e una piccola risoluzione angolare.

D: Quali scoperte inaspettate sono state scoperte dai ricercatori che hanno analizzato i dati della navicella Planck?


R: I ricercatori che hanno analizzato i dati della sonda Planck hanno trovato un'asimmetria nelle temperature medie su emisferi opposti del cielo, che è in contrasto con le previsioni del modello standard, secondo cui l'Universo dovrebbe essere ampiamente simile in qualsiasi direzione si guardi. Inoltre, hanno trovato una macchia fredda che si estende su una porzione di cielo molto più grande del previsto, che attualmente non ha una spiegazione.

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