Pitanje:
Razumijevanje fluktuacija na CMB kartama
LabanLe
2019-10-10 03:29:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ako to dobro razumijem, fluktuacije CMB-a rezultat su "posljednjeg raspršivanja" fotona kada su se elektroni spojili s jezgrama koje su prije toga stvorile plazmu. CMB se između ostalog koristi za gledanje ranih fluktuacija gustoće materije ranog svemira, zar ne?

Pa, kako se to vidi? Jesu li topliji dijelovi na kartama tamo gdje je materija najgušća? A jesu li ta mjesta toplija jer više fotona dolazi s tog mjesta ili iz nekog drugog razloga?

Jedan odgovor:
pela
2019-10-11 19:30:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anizotropije u CMB-u uzrokuju četiri učinka; tri na površini zadnjeg raspršivanja (SoLS) i jedan nakon:

  1. temperaturne razlike
    • Gusta regija bit će u prosjeku komprimirana, a time i vruća. Stoga će prekomjerna gustoća rezultirati vrućim mjestom, s djelomicnom fluktuacijom $ \ Delta T / T_0 $ .
  2. Gravitacijski crveni pomak
    • Fotoni koji se penju prema gore (ili padaju) gravitacijskog potencijala $ \ phi $ njihovog SoLS-a izgubiti (ili dobiti) energiju. Stoga će prekomjerna gustoća rezultirati hladnijim, a prekomjerna gustoća na vrućem mjestu. Taj se efekt naziva i neintegrirani Sachs-Wolfeov efekt i mijenja temperaturu za $ \ Delta T = \ phi / 3c ^ 2 $ , gdje je $ c $ je brzina svjetlosti.
  3. Doppler shift
    • The SoLS ima skupno kretanje $ \ mathbf {v} $ . Općenito, prekomjerne gustoće imaju pad plina, što rezultira hladnijim mjestom. U smjeru $ \ hat {\ mathbf {n}} $ , razlika temperature bit će $ \ Delta T = T_0 \ mathbf {v} / c $ .
  4. Integrirani Sachs-Wolfeov efekt
    • Ako postoji potencijal Vrelo postaje pliće s vremenom (što se događa tijekom dominacije tamne energije), fotoni dobivaju neto modri pomak u prelasku kroz bušotinu i CMB izgleda vruće. To daje temperaturnu razliku od $ \ Delta T = 2 \ Delta \ phi / c ^ 2 $ , pri čemu $ \ Delta \ phi $ je promjena potencijala dok je foton dobro prošao potencijal.

Ukupna fluktuacija temperature zbroj je svih ovih izraza. Općenito, gravitacijski crveni pomak dominirat će nad temperaturnim razlikama, koje pak dominiraju nad Dopplerovim pomakom.

Pregled kolebanja CMB-a daje Challinor (2013).



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 4.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...