✖


Jump to content

Космический микроволновый фон

«CMB» и «CMBR» перенаправляются сюда. Республики Куба Информацию о радиостанции см. в Радиоэнциклопедии . Чтобы узнать о других значениях, см. CMB (значения) .
за девять лет зонда микроволновой анизотропии Уилкинсона Тепловая карта температурных колебаний космического микроволнового фона, полученная с помощью
Часть серии о
Физическая космология
Изображение всего неба, полученное на основе данных WMAP за девять лет.
Ранняя вселенная
Фоны
Расширение · Будущее
Компоненты · Структура
Эксперименты
Ученые
История предмета

Космический микроволновый фон ( CMB или CMBR ) – это микроволновое излучение , которое заполняет все пространство наблюдаемой Вселенной . Это остаток, который является важным источником данных о первичной вселенной. [1] В стандартный оптический телескоп фоновое пространство между звездами и галактиками почти полностью темное. Однако достаточно чувствительный радиотелескоп обнаруживает слабое фоновое свечение, почти однородное и не связанное ни с какой звездой, галактикой или другим объектом . Это свечение наиболее сильно в микроволновой области радиоспектра. Случайное открытие реликтового излучения в 1965 году американскими радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном стало кульминацией работ, начатых в 1940-х годах. [2] [3]

Реликтовое излучение является знаковым доказательством Большого взрыва теории о происхождении Вселенной. Большого взрыва В космологических моделях в самые ранние периоды Вселенная была заполнена непрозрачным туманом из плотной горячей плазмы субатомных частиц . По мере расширения Вселенной эта плазма охлаждалась до такой степени, что протоны и электроны объединялись, образуя нейтральные атомы, состоящие в основном из водорода. В отличие от плазмы, эти атомы не могли рассеивать тепловое излучение за счет томсоновского рассеяния , и поэтому Вселенная стала прозрачной. [4] , известное как эпоха рекомбинации Это разделения событие , позволило фотонам свободно путешествовать в пространстве – иногда называемое реликтовым излучением . [1] Однако фотоны стали менее энергичными из-за космологического красного смещения, связанного с расширением Вселенной . Поверхность последнего рассеяния относится к оболочке, находящейся на нужном расстоянии в пространстве, поэтому теперь принимаются фотоны, которые изначально испускались во время развязки. [5]

Реликтовое излучение не является полностью гладким и однородным, демонстрируя слабую анизотропию , которую можно отобразить чувствительными детекторами. наземные и космические эксперименты, такие как COBE , WMAP и Planck Для измерения этих температурных неоднородностей использовались . Структура анизотропии определяется различными взаимодействиями вещества и фотонов вплоть до точки разделения, что приводит к характерному комковатому паттерну, меняющемуся в зависимости от углового масштаба. Распределение отображающим анизотропии по небу имеет частотные компоненты, которые можно представить спектром мощности, последовательность пиков и впадин. Пиковые значения этого спектра содержат важную информацию о физических свойствах ранней Вселенной: первый пик определяет общую кривизну Вселенной , а второй и третий пики детализируют плотность нормальной материи и так называемой темной материи соответственно. Извлечение мелких деталей из данных CMB может быть сложной задачей, поскольку излучение претерпело изменения из-за таких особенностей переднего плана, как скопления галактик .

Особенности [ править ]

График спектра космического микроволнового фона вокруг его пика в микроволновом диапазоне частот, [6] согласно измерениям прибора FIRAS на COBE . [7] [8] Хотя здесь были включены сильно преувеличенные « полосы ошибок чтобы их можно было увидеть даже на увеличенном изображении, и невозможно отличить наблюдаемые данные от спектра черного тела для 2,725 К. », чтобы показать точки измеренных данных, истинные полосы ошибок слишком малы ,

Космическое микроволновое фоновое излучение представляет собой излучение однородной черного тела, тепловой энергии исходящей со всех направлений. Интенсивность реликтового излучения выражается в кельвинах (К), в системе СИ единицах температуры . Реликовое излучение имеет тела при температуре 2,72548 черного ± 0,00057 теплового К. спектр [9] Изменения интенсивности выражаются как изменения температуры. Температура черного тела однозначно характеризует интенсивность излучения на всех длинах волн; измеренную яркостную температуру на любой длине волны можно преобразовать в температуру черного тела. [10]

Излучение удивительно равномерно по всему небу, в отличие от почти точечной структуры звезд или скоплений звезд в галактиках. [11] Излучение изотропно примерно с точностью до одной 25 000: среднеквадратические изменения составляют чуть более 100 мкК, [12] после вычитания дипольной анизотропии из доплеровского сдвига фонового излучения. Последнее вызвано пекулярной скоростью Солнца относительно сопутствующей космической системы покоя, когда оно движется со скоростью 369,82 ± 0,11 км/с к созвездию Кратера вблизи его границы с созвездием Льва. [13] диполь реликтового излучения и аберрация на более высоких мультиполях, что соответствует движению галактик. Были измерены [14] Несмотря на очень небольшую степень анизотропии реликтового излучения, многие аспекты можно измерить с высокой точностью, и такие измерения имеют решающее значение для космологических теорий. [11]

Помимо температурной анизотропии, реликтовое излучение должно иметь угловое изменение поляризации . Поляризация в каждом направлении на небе имеет ориентацию, описываемую в терминах поляризации E-моды и B-моды. Сигнал E-моды в 10 раз слабее температурной анизотропии; он дополняет данные о температуре, поскольку они коррелируют. Сигнал B-моды еще слабее, но может содержать дополнительные космологические данные. [11]

Анизотропия связана с физическим происхождением поляризации. Возбуждение электрона линейно поляризованным светом генерирует поляризованный свет под углом 90 градусов к направлению падения. Если падающее излучение изотропно, разные входящие направления создают поляризации, которые компенсируются. Если входящее излучение имеет квадрупольную анизотропию, будет видна остаточная поляризация. [15]

Помимо температуры и анизотропии поляризации, ожидается, что частотный спектр реликтового излучения будет иметь небольшие отклонения от закона черного тела, известные как спектральные искажения . Они также находятся в центре активных исследовательских усилий с надеждой на первое измерение в ближайшие десятилетия, поскольку они содержат огромное количество информации о первичной Вселенной и формировании структур в последнее время. [16]

Реликтовое излучение содержит подавляющее большинство фотонов во Вселенной в соотношении 400 к 1; [17] : 5  плотность фотонов в реликтовом излучении составляет один миллиард раз (10 9 ) числовая плотность материи во Вселенной. Без расширения Вселенной, вызывающего охлаждение реликтового излучения, ночное небо сияло бы так же ярко, как Солнце. [18] 

The energy density of the CMB is 0.260 eV/cm3 (4.17×10−14 J/m3), about 411 photons/cm3.[19]

История [ править ]

Ранние предположения ​ ​

В 1931 году Жорж Леметр предположил, что остатки ранней Вселенной можно наблюдать как излучение, но его кандидатом были космические лучи . [20] : 140  Ричард К. Толман показал в 1934 году, что расширение Вселенной охладит излучение черного тела, сохраняя при этом тепловой спектр. Космический микроволновый фон был впервые предсказан в 1948 году Ральфом Альфером и Робертом Херманом . [21] они готовили доклад научного руководителя Альфера Джорджа Гамова . [22] Альфер и Герман смогли оценить температуру космического микроволнового фона в 5 К. [23]

Открытие [ править ]

Смотрите также: Открытие космического микроволнового фонового излучения.
Рупорная антенна Холмдела , с помощью которой Пензиас и Уилсон обнаружили космический микроволновый фон. [24]

Первое опубликованное признание реликтового излучения как обнаруживаемого явления появилось в краткой статье советских астрофизиков А.Г. Дорошкевича и Игоря Новикова весной 1964 года. [25] В 1964 году Дэвид Тодд Уилкинсон и Питер Ролл, коллеги Дике из Принстонского университета , начали создавать радиометр Дике для измерения космического микроволнового фона. [26] В 1964 году Арно Пензиас и Роберт Вудро Вильсон в Кроуфорд-Хилл, где располагались лаборатории Bell Telephone Laboratories в соседнем городке Холмдел, штат Нью-Джерси, построили радиометр Дике, который они намеревались использовать для экспериментов по радиоастрономии и спутниковой связи. Антенна была построена в 1959 году для поддержки проекта «Эхо» — пассивных спутников связи Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, которые использовали большие алюминизированные пластиковые шары, вращающиеся вокруг Земли, в качестве отражателей для отражения радиосигналов из одной точки Земли в другую. [24] 20 мая 1964 года они сделали свои первые измерения, ясно показавшие наличие микроволнового фона. [27] их прибор имел температуру антенны, превышающую 4,2 К , которую они не могли объяснить. Получив телефонный звонок из Кроуфорд-Хилла, Дик сказал: «Ребята, нас поймали». [2] [28] [20] : 140  Встреча групп из Принстона и Кроуфорд-Хилла установила, что температура антенны действительно была вызвана микроволновым фоном. Пензиас и Уилсон получили Нобелевскую премию по физике 1978 года. За свое открытие [29]

Космическое происхождение [ править ]

Интерпретация космического микроволнового фона была спорным вопросом в конце 1960-х годов. Альтернативные объяснения включали энергию изнутри Солнечной системы, галактик, межгалактической плазмы и множества внегалактических радиоисточников. Два требования показали бы, что микроволновое излучение действительно было «космическим». Сначала необходимо было показать зависимость интенсивности от частоты или спектра, чтобы она соответствовала тепловому источнику или источнику черного тела. Это было достигнуто к 1968 году в серии измерений температуры излучения на высоких и низких длинах волн. Во-вторых, нужно было доказать, что излучение изотропно и одинаково со всех сторон. Это также было достигнуто к 1970 году, продемонстрировав, что это излучение действительно имело космическое происхождение. [30]

Прогресс в теории [ править ]

В 1970-х годах многочисленные исследования показали, что крошечные отклонения от изотропии реликтового излучения могут быть результатом событий в ранней Вселенной. [30] : 8.5.1  Харрисон, [31] Peebles and Yu, [32] и Зельдович [33] понял, что ранней Вселенной потребуются квантовые неоднородности, которые приведут к анизотропии температуры на уровне 10 −4 или 10 −5 . [30] : 8.5.3.2  Рашид Сюняев рассчитал наблюдаемый отпечаток, который эти неоднородности окажут на космическом микроволновом фоне. [34]

COBE[editКОБЕ

После затишья в 1970-х годах, частично вызванного многочисленными экспериментальными трудностями в измерении реликтового излучения с высокой точностью, [30] : 8.5.1  Все более строгие ограничения на анизотропию космического микроволнового фона были установлены наземными экспериментами в 1980-х годах. РЕЛИКТ-1 , советский эксперимент по анизотропии космического микроволнового фона на борту спутника «Прогноз-9» (запущен 1 июля 1983 г.), дал первые верхние пределы крупномасштабной анизотропии. [30] : 8.5.3.2 

Другим ключевым событием 1980-х годов стало предложение Алана Гута о космической инфляции . Эта теория быстрого пространственного расширения дала объяснение крупномасштабной изотропии, допустив причинную связь непосредственно перед эпохой последнего рассеяния. [30] : 8.5.4  Благодаря этой и подобным теориям детальное предсказание стимулировало более масштабные и амбициозные эксперименты.

Спутник NASA Cosmic Background Explorer ( COBE ), вращавшийся вокруг Земли в 1989–1996 годах, обнаружил и количественно оценил крупномасштабную анизотропию на пределе своих возможностей обнаружения. Миссия НАСА COBE четко подтвердила первичную анизотропию с помощью дифференциального микроволнового радиометра, опубликовав свои выводы в 1992 году. [35] [36] За это открытие команда получила Нобелевскую премию по физике за 2006 год.

космология Прецизионная ​ ​

Вдохновленные результатами COBE, в серии наземных экспериментов и экспериментов на воздушных шарах была измерена анизотропия космического микроволнового фона в меньших угловых масштабах по всему космическому пространству. [ который? ] два десятилетия. Чувствительность новых экспериментов резко улучшилась, а внутренний шум снизился на три порядка. [6] Основной целью этих экспериментов было измерение масштаба первого акустического пика, для разрешения которого у COBE не было достаточного разрешения. Этот пик соответствует крупномасштабным изменениям плотности в ранней Вселенной, вызванным гравитационной нестабильностью, приводящей к акустическим колебаниям в плазме. [37] Первый пик анизотропии был предварительно обнаружен экспериментом /TOCO. MAT [38] и результат был подтвержден БУМЕРАНГОМ [39] и эксперименты MAXIMA . [40] Эти измерения показали, что геометрия Вселенной примерно плоская, а не изогнутая . [41] Они исключили космические струны как основной компонент формирования космических структур и предположили, что космическая инфляция является правильной теорией формирования структур. [42]

после COBE Наблюдения ​

Основная статья: Список экспериментов с космическим микроволновым фоном
Сравнение результатов CMB от COBE , WMAP и Planck
(21 марта 2013 г.)

Вдохновленные первоначальными результатами COBE о чрезвычайно изотропном и однородном фоне, серия наземных экспериментов и экспериментов на воздушных шарах количественно оценила анизотропию реликтового излучения в меньших угловых масштабах в течение следующего десятилетия. Основной целью этих экспериментов было измерение углового масштаба первого акустического пика, для которого COBE не имел достаточного разрешения. Эти измерения смогли исключить космические струны как ведущую теорию формирования космических структур и предположить, что космическая инфляция является правильной теорией.

В 1990-е годы первый пик измерялся с возрастающей чувствительностью, а к 2000 году эксперимент BOOMERanG показал, что самые высокие флуктуации мощности происходят на масштабах примерно в один градус. Вместе с другими космологическими данными эти результаты подразумевали, что геометрия Вселенной плоская . Ряд наземных интерферометров обеспечил измерения флуктуаций с более высокой точностью в течение следующих трех лет, в том числе интерферометр с очень маленькой решеткой , градусно-угловым масштабом (DASI) и космический фоновый имиджер (CBI). DASI впервые обнаружил поляризацию реликтового излучения, а CBI предоставил первый спектр поляризации E-моды с убедительными доказательствами того, что он находится в противофазе со спектром T-моды.

Микроволновой датчик анизотропии Уилкинсона [ править ]

Основная статья: Микроволновой зонд анизотропии Уилкинсона

В июне 2001 года НАСА запустило вторую космическую миссию CMB, WMAP , чтобы провести гораздо более точные измерения крупномасштабной анизотропии по всему небу. В WMAP использовались симметричные радиометры с быстрым мультимодулированным сканированием и быстрым переключением на пяти частотах, чтобы минимизировать шум сигнала, не связанного с небом. [43] Данные миссии были опубликованы пятью частями, последняя из которых представляла собой сводку за девять лет. Результатом являются широко согласованные модели Lambda CDM , основанные на 6 свободных параметрах и соответствующие космологии Большого взрыва с космической инфляцией . [44]

Интерферометр с градусно шкалой - угловой

Этот раздел представляет собой отрывок из Интерферометра градусно-угловой шкалы . [ редактировать ]

Интерферометр градусно -угловой шкалы (DASI) — телескоп, установленный на Национального научного фонда США Южнополярной станции Амундсена-Скотта в Антарктиде . Это был 13-элементный интерферометр, работавший в диапазоне частот от 26 до 36 ГГц ( диапазон Ка ) в десяти диапазонах. По конструкции прибор аналогичен устройству визуализации космического фона (CBI) и очень маленькой решетке (VSA).

В 2001 году команда DASI объявила о наиболее подробных измерениях температуры или спектра мощности космического микроволнового фона (CMB). Эти результаты содержали первое обнаружение 2-го и 3-го акустических пиков реликтового излучения, которые стали важным доказательством теории инфляции . Это объявление было сделано в связи с экспериментом BOOMERanG и MAXIMA . [45] В 2002 году группа сообщила о первом обнаружении поляризации анизотропии в реликтовом излучении. [46]

телескоп Атакамский космологический ​

Этот раздел представляет собой отрывок из данных Атакамского космологического телескопа . [ редактировать ]
Атакамский космологический телескоп (ACT) — космологический телескоп миллиметрового диапазона, расположенный на Серро-Токо в пустыне Атакама на севере Чили . [47] ACT провела высокочувствительные, с угловым минутным разрешением, микроволнового космического фонового исследования неба в микроволновом диапазоне волн с целью изучения излучения (CMB), реликтового излучения, оставшегося в результате процесса Большого взрыва . Расположенный в 40 км от Сан-Педро-де-Атакама, на высоте 5190 метров (17030 футов), это был один из самых высоких наземных телескопов в мире. [а]

Планк Сюрвейер [ править ]

Основная статья: Planck Surveyor

Третья космическая миссия, ESA (Европейское космическое агентство) Planck Surveyor , была запущена в мае 2009 года и проводила еще более детальное исследование, пока не была остановлена ​​в октябре 2013 года. Планк использовал как HEMT радиометры , так и болометрическую технологию, и измерил реликтовое излучение на меньший масштаб, чем WMAP. Его детекторы были опробованы на антарктическом телескопе Viper в рамках эксперимента ACBAR ( Cosmology Bolometer Array Receiver ) — который на сегодняшний день дал наиболее точные измерения в небольших угловых масштабах — и на воздушном телескопе Archeops .

21 марта 2013 года исследовательская группа под руководством Европы, стоящая за космологическим зондом «Планк», опубликовала карту всего неба миссии ( 565x318 jpeg , 3600x1800 jpeg ) космического микроволнового фона. [49] [50] Карта предполагает, что Вселенная немного старше, чем ожидали исследователи. Согласно карте, тонкие колебания температуры были запечатлены в глубоком небе, когда космосу было около 370 000 лет. Отпечаток отражает пульсации, возникшие еще в период существования Вселенной, в первый немиллионный (10-й) период существования Вселенной. -30 ) секунды. По-видимому, эта рябь породила нынешнюю обширную космическую сеть скоплений галактик и темной материи . По данным 2013 года, Вселенная содержит 4,9% обычной материи , 26,8% темной материи и 68,3% темной энергии . 5 февраля 2015 года миссия Планк опубликовала новые данные, согласно которым возраст Вселенной составляет 13,799 ± 0,021 миллиарда лет, а постоянная Хаббла составила 67,74 ± 0,46 (км/с)/Мпк . [51]

Телескоп Южного полюса [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из данных телескопа Южного полюса . [ редактировать ]

Южнополярный телескоп (SPT) — телескоп диаметром 10 метров (390 дюймов), расположенный на Южнополярной станции Амундсена-Скотта в Антарктиде. Телескоп предназначен для наблюдений в микроволновой , миллиметровой и субмиллиметровой областях электромагнитного спектра с конкретной целью измерения слабого диффузного излучения космического микроволнового фона (CMB). [52] Ключевые результаты включают широкий и глубокий обзор обнаружения сотен скоплений галактик с использованием эффекта Сюняева-Зельдовича , чувствительный обзор спектра мощности реликтового излучения в течение 5 угловых минут и первое обнаружение поляризованного реликтового излучения в B-режиме.

Первоначальная группа развертывания Южнополярного телескопа перед телескопом (начало 2007 г.).

Теоретические модели [ править ]

Подробности о том, что это излучение является свидетельством Большого взрыва, см. в разделе « Большой взрыв § Космическое микроволновое фоновое излучение» .

Космическое микроволновое фоновое излучение и космологическое соотношение красного смещения и расстояния вместе считаются лучшими имеющимися доказательствами события Большого взрыва . Измерения реликтового излучения сделали инфляционную модель Большого взрыва Стандартной космологической моделью . [53] Открытие реликтового излучения в середине 1960-х годов снизило интерес к альтернативам, таким как теория устойчивого состояния . [54]

В модели Большого взрыва формирования Вселенной инфляционная предсказывает , космология что примерно через 10 −37 секунды [55] зарождающаяся Вселенная претерпела экспоненциальный рост , который сгладил почти все неровности. Остальные неоднородности были вызваны квантовыми флуктуациями поля инфлатона , вызвавшими событие инфляции. [56] Задолго до образования звезд и планет ранняя Вселенная была меньше, намного горячее и, начиная с 10 −6 раскаленного добела тумана взаимодействующей плазмы фотонов электронов , барионов и секунд после Большого взрыва, наполненного равномерным свечением .

Вселенной По мере расширения объединяться адиабатическое охлаждение приводило к уменьшению плотности энергии плазмы до тех пор, пока электронам не стало выгодно с протонами , образуя водорода атомы . Это событие рекомбинации произошло, когда температура была около 3000 К или когда Вселенной было примерно 379 000 лет. [57] Поскольку фотоны не взаимодействовали с этими электрически нейтральными атомами, первые начали свободно перемещаться в пространстве, что привело к разделению материи и излучения. [58]

Цветовая температура ансамбля разделенных фотонов с тех пор продолжает уменьшаться; теперь до 2,7260 ± 0,0013 К , [9] оно будет продолжать падать по мере расширения Вселенной. Интенсивность излучения соответствует излучению черного тела при температуре 2,726 К, поскольку излучение черного тела с красным смещением аналогично излучению черного тела при более низкой температуре. Согласно модели Большого взрыва, излучение неба, которое мы измеряем сегодня, исходит от сферической поверхности, называемой поверхностью последнего рассеяния . Это представляет собой набор мест в космосе, в которых, по оценкам, произошло событие развязки. [59] и в такой момент времени, что фотоны с этого расстояния только что достигли наблюдателя. Большая часть энергии излучения во Вселенной находится в космическом микроволновом фоне. [60] составляет дробь примерно 6 × 10 −5 полной плотности Вселенной. [61]

Двумя величайшими успехами теории Большого взрыва являются предсказание почти идеального спектра черного тела и детальное предсказание анизотропии космического микроволнового фона. Спектр реликтового излучения стал наиболее точно измеренным спектром черного тела в природе. [62]

Прогнозы на основе модели Большого взрыва [ править ]

В конце 1940-х годов Альфер и Герман пришли к выводу, что, если бы произошел Большой взрыв, расширение Вселенной растянуло бы высокоэнергетическое излучение очень ранней Вселенной в микроволновую область электромагнитного спектра и до температуры около 5 К. Они немного ошиблись со своей оценкой, но идея была верной. Они предсказали CMB. Пензиасу и Уилсону потребовалось еще 15 лет, чтобы обнаружить, что микроволновый фон действительно существует. [63]

Согласно стандартной космологии, реликтовое излучение дает снимок горячей ранней Вселенной в тот момент, когда температура упала достаточно, чтобы позволить электронам и протонам образовать атомы водорода . Это событие сделало Вселенную почти прозрачной для излучения, поскольку свет больше не рассеивался на свободных электронах. Когда это произошло примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, температура Вселенной составляла около 3000 К. Это соответствует энергии окружающей среды около 0,26 эВ , что намного меньше 13,6 эВ . энергии ионизации водорода [64] Эту эпоху обычно называют «временем последнего рассеяния» или периодом рекомбинации или развязки . [65]

После развязки цветовая температура фонового излучения снизилась в среднем в 1089 раз. [43] из-за расширения Вселенной. По мере расширения Вселенной фотоны реликтового излучения смещаются в красную сторону , что приводит к уменьшению их энергии. Цветовая температура этого излучения обратно пропорциональна параметру, который описывает относительное расширение Вселенной с течением времени, известному как масштабная длина . Можно показать, что цветовая температура Т r реликтового излучения как функция красного смещения z пропорциональна цветовой температуре реликтового излучения, наблюдаемой в настоящее время (2,725 К или 0,2348 мэВ): [66]

Т р = 2,725 К × (1 + z )

Высокая степень однородности во всей наблюдаемой Вселенной и ее слабая, но измеренная анизотропия обеспечивают убедительную поддержку модели Большого взрыва в целом и модели ΛCDM («Лямбда-холодная темная материя») в частности. Более того, флуктуации когерентны на угловых масштабах, превышающих видимый космологический горизонт при рекомбинации. Либо такая согласованность акаузально настроена , либо произошла космическая инфляция . [67] [68]

Первичная анизотропия [ править ]

Спектр мощности температурной анизотропии космического микроволнового фонового излучения в терминах углового масштаба (или мультипольного момента ). Показанные данные взяты из инструментов WMAP (2006), Acbar (2004), Boomerang (2005), CBI (2004) и VSA (2004). Также показана теоретическая модель (сплошная линия).

Анизотропия ; , или зависимость от направления, космического микроволнового фона делится на два типа: первичная анизотропия, обусловленная эффектами, возникающими на поверхности последнего рассеяния и до него и вторичная анизотропия из-за таких эффектов, как взаимодействие фонового излучения с промежуточным горячим газом или гравитационными потенциалами, которые возникают между последней рассеивающей поверхностью и наблюдателем.

Структура анизотропии космического микроволнового фона в основном определяется двумя эффектами: акустическими колебаниями и диффузионным затуханием (также называемым бесстолкновительным затуханием или шелковым затуханием). Акустические колебания возникают из-за конфликта в фотон - барионной плазме ранней Вселенной. Давление фотонов имеет тенденцию стирать анизотропию, тогда как гравитационное притяжение барионов, движущихся со скоростью гораздо меньшей скорости света, заставляет их сжиматься, образуя сверхплотности. Эти два эффекта конкурируют за создание акустических колебаний, которые придают микроволновому фону характерную пиковую структуру. Пики примерно соответствуют резонансам, в которых фотоны отделяются, когда определенная мода достигает максимальной амплитуды.

Пики содержат интересные физические признаки. Угловой масштаб первого пика определяет кривизну Вселенной (но не топологию Вселенной). Следующий пик — отношение нечетных пиков к четным — определяет приведенную барионную плотность. [69] Третий пик можно использовать для получения информации о плотности темной материи. [70]

Расположение пиков дает важную информацию о природе первичных возмущений плотности. Есть два фундаментальных типа возмущений плотности, называемые адиабатическими и изокривизной . Общее возмущение плотности представляет собой смесь того и другого, и разные теории, претендующие на объяснение спектра первичных возмущений плотности, предсказывают разные смеси.

Адиабатические возмущения плотности
В адиабатическом возмущении плотности дробная дополнительная плотность каждого типа частиц (барионов, фотонов и т. д.) одинакова. То есть, если в одном месте плотность барионов на 1% выше средней, то в этом месте плотность фотонов на 1% выше (и плотность нейтрино на 1% выше средней). Космическая инфляция предсказывает, что первичные возмущения адиабатические.
Возмущения плотности изокривизны
При возмущении плотности изокривизны сумма (по различным типам частиц) дробных дополнительных плотностей равна нулю. То есть возмущение, при котором в каком-то месте энергия барионов на 1% больше, чем в среднем, энергия фотонов на 1% больше, чем в среднем, и на 2% меньше энергии в нейтрино, чем в среднем, будет чистым возмущением изокривизны. Гипотетические космические струны будут производить в основном первичные возмущения изокривизны.

В спектре реликтового излучения можно различать эти два типа, поскольку эти два типа возмущений создают разные местоположения пиков. Возмущения плотности изокривизны создают серию пиков, угловые масштабы которых ( значения ℓ пиков) находятся примерно в соотношении 1 : 3 : 5 : ..., тогда как адиабатические возмущения плотности создают пики, местоположения которых находятся в соотношении 1 : 2 : 3. : ... [71] Наблюдения согласуются с тем, что первичные возмущения плотности являются полностью адиабатическими, обеспечивая ключевую поддержку инфляции и исключая многие модели формирования структур, включающие, например, космические струны.

Бесстолкновительное затухание вызвано двумя эффектами, когда обращение с первичной плазмой как с жидкостью начинает разрушаться:

  • увеличение средней длины свободного пробега фотонов по мере того, как первичная плазма становится все более разреженной в расширяющейся Вселенной,
  • конечная глубина последней поверхности рассеяния (LSS), которая приводит к быстрому увеличению средней длины свободного пробега во время развязки, даже если некоторое комптоновское рассеяние все еще происходит.

Эти эффекты примерно в равной степени способствуют подавлению анизотропии на малых масштабах и приводят к характерному экспоненциальному хвосту затухания, наблюдаемому при анизотропии очень малого углового масштаба.

Глубина LSS относится к тому факту, что разделение фотонов и барионов не происходит мгновенно, а вместо этого требует значительной доли возраста Вселенной до этой эпохи. Один из методов количественной оценки продолжительности этого процесса использует функцию видимости фотонов (PVF). Эта функция определяется так, что, обозначая PVF через P ( t ), вероятность того, что фотон реликтового излучения, последний раз рассеянный между временем t и t + dt, определяется как P ( t )   dt .

Максимум PVF (время, когда наиболее вероятно последнее рассеяние данного фотона реликтового излучения) известен достаточно точно. за первый год Результаты WMAP установили, что время, когда P ( t ) имеет максимум, составляет 372 000 лет. [72] Это часто принимают за «время» формирования CMB. Однако, чтобы выяснить, сколько времени потребовалось фотонам и барионам для разделения, нам нужна мера ширины ФВФ. Команда WMAP обнаружила, что PVF превышает половину своего максимального значения («полная ширина на половине максимума» или FWHM) за интервал в 115 000 лет. По этим меркам разделение происходило примерно 115 000 лет, а когда оно было завершено, возраст Вселенной составлял примерно 487 000 лет. [ нужна ссылка ]

анизотропия Поздняя времени ​

С момента появления реликтового излучения оно, по-видимому, было модифицировано несколькими последующими физическими процессами, которые в совокупности называются поздней анизотропией или вторичной анизотропией. Когда фотоны реликтового излучения получили возможность беспрепятственно путешествовать, обычная материя во Вселенной представляла собой в основном нейтральные атомы водорода и гелия. Однако сегодняшние наблюдения галактик, по-видимому, указывают на то, что большая часть объема межгалактической среды (МГС) состоит из ионизированного материала (поскольку линий поглощения, обусловленных атомами водорода, мало). Это подразумевает период реионизации , во время которого часть вещества Вселенной распалась на ионы водорода.

Фотоны реликтового излучения рассеиваются свободными зарядами, например электронами, которые не связаны в атомах. В ионизированной Вселенной такие заряженные частицы высвобождаются из нейтральных атомов под действием ионизирующего (ультрафиолетового) излучения. Сегодня эти свободные заряды имеют достаточно низкую плотность в большей части объема Вселенной и не оказывают заметного влияния на реликтовое излучение. Однако если IGM был ионизирован в очень ранние времена, когда Вселенная была еще более плотной, то на реликтовое излучение есть два основных эффекта:

  1. Мелкомасштабные анизотропии стираются. (Так же, как при взгляде на объект сквозь туман, детали объекта кажутся нечеткими.)
  2. Физика того, как фотоны рассеиваются свободными электронами ( томсоновское рассеяние ), вызывает анизотропию поляризации в больших угловых масштабах. Эта широкоугловая поляризация коррелирует с широкоугловым температурным возмущением.

Оба этих эффекта наблюдались космическим аппаратом WMAP, что доказывает, что Вселенная была ионизирована в очень ранние времена, при красном смещении более 17. [ нужны разъяснения ] Подробное происхождение этого раннего ионизирующего излучения до сих пор является предметом научных дискуссий. Возможно, он включал в себя звездный свет самой первой популяции звезд ( популяция звезд III ), сверхновые, когда эти первые звезды достигли конца своей жизни, или ионизирующее излучение, производимое аккреционными дисками массивных черных дыр.

Время после излучения космического микроволнового фона — и до наблюдения первых звезд — космологи полушутливо называют Темным веком , и это период, который интенсивно изучается астрономами (см. Излучение 21 сантиметра ). .

Два других эффекта, которые произошли между реионизацией и нашими наблюдениями космического микроволнового фона и которые, по-видимому, вызывают анизотропию, - это эффект Сюняева-Зельдовича , когда облако высокоэнергетических электронов рассеивает излучение, передавая часть своей энергии реликтовому излучению. фотоны и эффект Сакса-Вольфа , который приводит к гравитационному смещению фотонов космического микроволнового фона в красную или синюю сторону из-за изменения гравитационных полей.

теории Альтернативные ​ ​

Основная статья: Нестандартная космология

Стандартная космология, включающая Большой взрыв, «пользуется значительной популярностью среди практикующих космологов». [73] : 211  Однако существуют проблемы со стандартной структурой «большого взрыва» для объяснения данных реликтового излучения. В частности, стандартная космология требует точной настройки некоторых свободных параметров, разные значения которых подтверждаются разными экспериментальными данными. [73] : 245  В качестве примера проблемы тонкой настройки: стандартная космология не может предсказать текущую температуру реликтового излучения. . [73] : 229  Это значение Это один из лучших результатов экспериментальной космологии, и модель стационарного состояния может его предсказать. [63] Однако у альтернативных моделей есть свой набор проблем, и они лишь постфактум объясняют существующие наблюдения. [73] : 239  Тем не менее, эти альтернативы сыграли важную историческую роль в предоставлении идей и вызовов стандартному объяснению. [17]

Поляризация [ править ]

Впечатление художника об эффекте гравитационного линзирования массивных космических структур

Космический микроволновый фон поляризован на уровне нескольких микрокельвинов. Существует два типа поляризации, называемые E-режимом (или градиентным режимом) и B-режимом (или режимом скручивания). [74] Это аналогично электростатике , в которой электрическое поле ( E -поле) имеет исчезающий ротор , а магнитное поле ( B -поле) имеет исчезающую дивергенцию .

Электронные режимы [ править ]

E-моды возникают в результате томсоновского рассеяния в гетерогенной плазме. [74] Впервые E-моды были обнаружены в 2002 году с помощью интерферометра градусно-угловой шкалы (DASI). [75] [76]

B-режимы [ править ]

Ожидается, что B-моды будут на порядок слабее, чем E-моды. Первые не производятся стандартными возмущениями скалярного типа, а генерируются гравитационными волнами во время космической инфляции вскоре после Большого взрыва. [77] [78] [79] Однако гравитационное линзирование более сильных E-мод также может вызвать поляризацию B-моды. [80] [81] Обнаружение исходного сигнала B-моды требует анализа помех, вызванных линзированием относительно сильного сигнала E-моды. [82]

Первичные гравитационные волны [ править ]

Модели «медленной» космической инфляции в ранней Вселенной предсказывают первичные гравитационные волны , которые будут влиять на поляризацию космического микроволнового фона, создавая специфическую картину поляризации B-моды. Обнаружение этой закономерности поддержало бы теорию инфляции, а их сила может подтвердить и исключить различные модели инфляции. [78] [83] Утверждает, что эта характерная картина поляризации B-моды была измерена BICEP2. прибором [84] позже были приписаны космической пыли благодаря новым результатам эксперимента Планка . [85] [83] : 253 

Гравитационное линзирование [ править ]

Второй тип B-мод был обнаружен в 2013 году с помощью телескопа Южного полюса при помощи космической обсерватории Гершель . [86] опубликовал результаты измерения поляризации B-моды на частоте 150 ГГц В октябре 2014 года эксперимент POLARBEAR . [87] По сравнению с BICEP2, POLARBEAR фокусируется на меньшем участке неба и менее восприимчив к воздействию пыли. Команда сообщила, что измеренная POLARBEAR поляризация в B-режиме имела космологическое происхождение (а не только из-за пыли) с уровнем достоверности 97,2%. [88]

Мультипольный анализ [ править ]

Пример многополюсного спектра мощности. Данные WMAP представлены в виде точек, кривые соответствуют наиболее подходящей модели LCDM. [89]

Угловая анизотропия реликтового излучения обычно выражается в виде мощности на мультиполь. [90] Угловая карта температуры по небу, записывается как коэффициенты сферических гармоник , где термин измеряет силу углового колебания в , а ℓ — число мультиполя, а m — азимутальное число. Азимутальное изменение незначительно и устраняется применением функции угловой корреляции , что дает член спектра мощности Возрастающие значения ℓ соответствуют более высоким мультипольным моментам реликтового излучения, что означает более быстрое изменение угла.

Монопольный член CMBR ( ℓ = 0) [ править ]

Монопольный член ℓ = 0 представляет собой постоянную изотропную среднюю температуру реликтового излучения, T γ = 2,7255 ± 0,0006 К. [90] с достоверностью в одно стандартное отклонение. Этот термин необходимо измерять с помощью устройств абсолютной температуры, таких как прибор FIRAS на спутнике COBE . [90] : 499 

Дипольная анизотропия CMBR ( ℓ = 1) [ править ]

Диполь реликтового излучения представляет собой наибольшую анизотропию, которая находится в первой сферической гармонике ( ℓ = 1 ), косинусной функции. Амплитуда диполя реликтового излучения составляет около 3,3621 ± 0,0010 мК . [90] Дипольный момент реликтового излучения интерпретируется как своеобразное движение Земли относительно реликтового излучения. Его амплитуда зависит от времени, обусловленного обращением Земли по орбите вокруг барицентра Солнечной системы. Это позволяет нам добавить к дипольному выражению член, зависящий от времени. Модуляция этого срока составляет 1 год, [90] [91] что соответствует наблюдению COBE FIRAS. [91] [92] Дипольный момент не кодирует никакой изначальной информации.

Из данных CMB видно, что Солнце движется со скоростью 369,82 ± 0,11 км/с относительно системы отсчета CMB (также называемой системой покоя CMB или системой отсчета, в которой нет движения через ЦМБ). Местная группа — группа галактик, в которую входит наша собственная галактика Млечный Путь — кажется, движется со скоростью 620 ± 15 км/с в направлении галактической долготы ℓ = 271,9° ± 2° , b = 30° ± 3° . [90] Диполь теперь используется для калибровки картографических исследований.

Многополюсный ( ℓ ≥ 2) [ править ]

Изменение температуры на картах температуры реликтового фона при более высоких мультиполях, или ℓ ≥ 2 , считается результатом возмущений плотности в ранней Вселенной до эпохи рекомбинации при красном смещении около z ⋍ 1100 . До рекомбинации Вселенная состояла из горячей плотной плазмы электронов и барионов. В такой горячей плотной среде электроны и протоны не могли образовывать нейтральные атомы. Барионы в такой ранней Вселенной оставались сильно ионизированными и поэтому были тесно связаны с фотонами за счет эффекта томпсоновского рассеяния. Эти явления заставили давление и гравитационные эффекты действовать друг против друга и вызвали флуктуации в фотон-барионной плазме. Вскоре после эпохи рекомбинации быстрое расширение Вселенной привело к охлаждению плазмы, и эти флуктуации «вморожены» в карты реликтового излучения, которые мы наблюдаем сегодня. [90]

анализа Проблемы данных ​

Необработанные данные CMBR, даже с таких космических аппаратов, как WMAP или Planck, содержат эффекты переднего плана, которые полностью скрывают мелкомасштабную структуру космического микроволнового фона. Мелкомасштабная структура накладывается на необработанные данные CMBR, но она слишком мала, чтобы ее можно было увидеть в масштабе необработанных данных. Наиболее заметным из эффектов переднего плана является дипольная анизотропия, вызванная движением Солнца относительно фона CMBR. Дипольная анизотропия и другие явления, обусловленные годовым движением Земли относительно Солнца и многочисленными микроволновыми источниками в галактической плоскости и в других местах, должны быть вычтены, чтобы выявить чрезвычайно малые вариации, характеризующие мелкомасштабную структуру фона CMBR. Детальный анализ данных CMBR для создания карт, углового спектра мощности и, в конечном итоге, космологических параметров является сложной и вычислительно сложной задачей.

На практике трудно принять во внимание влияние шума и источников на переднем плане. В частности, на этих передних планах преобладают галактические излучения, такие как тормозное излучение , синхротронное излучение и пыль , излучающие в микроволновом диапазоне; на практике галактику приходится удалять, в результате чего карта реликтового излучения не является картой всего неба. Кроме того, точечные источники, такие как галактики и скопления, представляют собой еще один источник переднего плана, который необходимо удалить, чтобы не искажать короткомасштабную структуру спектра мощности реликтового излучения.

Ограничения на многие космологические параметры могут быть получены на основе их влияния на спектр мощности, а результаты часто рассчитываются с использованием Монте-Карло с использованием цепей Маркова методов выборки .

Аномалии [ править ]

См. Также: Космологический принцип , Ось зла (космология) и Холодная точка реликтового излучения.

Благодаря все более точным данным, предоставляемым WMAP, появился ряд заявлений о том, что реликтовое излучение демонстрирует аномалии, такие как очень крупномасштабная анизотропия, аномальное выравнивание и негауссово распределение. [93] [94] [95] Самым давним из них является спор о низком ℓ- мультиполе. Даже на карте COBE было замечено, что квадруполь ( ℓ = 2 , сферическая гармоника) имеет низкую амплитуду по сравнению с предсказаниями Большого взрыва. В частности, квадрупольный и октупольный режимы ( ℓ = 3 ), по-видимому, имеют необъяснимое выравнивание друг с другом, а также с плоскостью эклиптики и точками равноденствия . [96] [97] [98] Ряд групп предположили, что это может быть признаком новой физики в величайших наблюдаемых масштабах; другие группы подозревают систематические ошибки в данных. [99] [100] [101]

В конечном счете, из-за переднего плана и проблемы космической дисперсии , величайшие моды никогда не будут измеряться так же хорошо, как моды малого углового масштаба. Анализ проводился на двух картах, из которых передний план был удален, насколько это возможно: карта «внутренней линейной комбинации» коллаборации WMAP и аналогичная карта, подготовленная Максом Тегмарком и другими. [102] [43] [103] Более поздние анализы показали, что эти моды наиболее подвержены загрязнению переднего плана из-за синхротронного излучения , пыли и тормозного излучения, а также из-за экспериментальной неопределенности в монополе и диполе.

Полный байесовский анализ спектра мощности WMAP показывает, что квадрупольное предсказание космологии Lambda-CDM согласуется с данными на уровне 10% и что наблюдаемый октуполь ничем не примечателен. [104] Тщательный учет процедуры удаления переднего плана из полной карты неба еще больше снижает значимость выравнивания примерно на 5%. [105] [106] [107] [108] Недавние наблюдения с помощью телескопа Планк , который гораздо более чувствителен, чем WMAP, и имеет большее угловое разрешение, зафиксировали ту же аномалию, поэтому инструментальная ошибка (но не загрязнение переднего плана), по-видимому, исключена. [109] Совпадение является возможным объяснением, главный научный сотрудник WMAP предположил Чарльз Л. Беннетт , что в этом замешаны совпадение и человеческая психология: «Я действительно думаю, что существует некоторый психологический эффект: люди хотят находить необычные вещи». [110]

Измерения плотности квазаров на основе данных Wide-field Infrared Survey Explorer обнаружили диполь, значительно отличающийся от того, который был извлечен из анизотропии реликтового излучения. [111] Это различие противоречит космологическому принципу . [112]

Будущая эволюция ​ ​

Если предположить, что Вселенная продолжает расширяться и ее не ждет « Большое сжатие» , « Большой разрыв » или другая подобная судьба, космический микроволновый фон будет продолжать смещаться в красную сторону до тех пор, пока его нельзя будет обнаружить. [113] и будет заменен сначала тем, что создается звездным светом , а затем, возможно, позже фоновым излучением полей процессов, которые могут иметь место в далеком будущем Вселенной, таких как распад протона , испарение черных дыр и распад позитрония . [114]

Хронология предсказаний, интерпретаций открытий и

Смотрите также: Хронология космологических теорий

температур (без микроволнового Прогнозы фона )

  • 1896 г. - Шарль Эдуард Гийом оценивает «излучение звезд» в К. 5–6 [63] [115]
  • 1926 г. - сэр Артур Эддингтон оценивает нетепловое излучение звездного света в галактике «... по формуле E = σT 4 эффективная температура, соответствующая этой плотности, составляет 3,18° абсолютного… абсолютно чёрного тела». [63] [116]
  • 1930-е годы - космолог Эрих Регенер подсчитал, что нетепловой спектр космических лучей в галактике имеет эффективную температуру 2,8 К. [63]
  • 1931 – Термин «микроволновая печь» впервые использован в печати: «Когда стало известно об испытаниях с длиной волны всего 18 см, возникло нескрываемое удивление, что проблема микроволнового излучения была решена так быстро». Телеграфно-телефонный журнал XVII. 179/1
  • 1934 г. - Ричард Толман показывает, что излучение черного тела в расширяющейся Вселенной охлаждается, но остается тепловым.
  • 1946 г. - Роберт Дике предсказывает «... излучение космической материи» при температуре < 20 К, но не упоминает фоновое излучение. [117]
  • 1946 - Джордж Гамов вычисляет температуру 50 К (при условии, что возраст Вселенной составляет 3 миллиарда лет), [118] комментируя это, «... разумно согласуется с фактической температурой межзвездного пространства», но не упоминается фоновое излучение. [119]
  • 1953 - Эрвин Финлей-Фрейндлих в поддержку своей теории усталого света выводит температуру черного тела для межгалактического пространства, равную 2,3 К, а в следующем году значения 1,9 К и 6,0 К. [120]

и измерения микроволнового Прогнозы фонового излучения

В популярной культуре [ править ]

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ Лабораторный телескоп-приемник (RLT), инструмент диаметром 80 см (31 дюйм), находится выше на высоте 5525 м (18 125 футов), но не является постоянным, поскольку он прикреплен к крыше передвижного транспортного контейнера. [48] 2009 года Обсерватория Атакамы Токийского университета значительно выше обеих.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: а б Сюняев Р.А. (1974). «Тепловая история Вселенной и спектр реликтового излучения». В Лонгэйре, М.С. (ред.). Сопоставление космологических теорий с данными наблюдений . ИАУС. Том. 63. Дордрехт: Спрингер. стр. 167–173. Бибкод : 1974IAUS...63..167S . дои : 10.1007/978-94-010-2220-0_14 . ISBN  978-90-277-0457-3 .
  2. ^ Jump up to: а б Пензиас, А.А.; Уилсон, Р.В. (1965). «Измерение избыточной температуры антенны на частоте 4080 Мгц/с» . Астрофизический журнал . 142 (1): 419–421. Бибкод : 1965ApJ...142..419P . дои : 10.1086/148307 .
  3. ^ Группа Смута (28 марта 1996 г.). «Космическое микроволновое фоновое излучение» . Лаборатория Лоуренса Беркли . Проверено 11 декабря 2008 г.
  4. ^ Каку, М. (2014). «Первая секунда Большого взрыва». Как работает Вселенная . Сезон 3. Эпизод 4. Discovery Science .
  5. ^ «Поверхность последнего рассеяния реликтового излучения НАСА» » . Проверено 5 июля 2023 г.
  6. ^ Jump up to: а б Комацу, Эйитиро (18 мая 2022 г.). «Новая физика поляризованного света космического микроволнового фона» . Обзоры природы Физика . 4 (7): 452–469. arXiv : 2202.13919 . Бибкод : 2022НатРП...4..452К . дои : 10.1038/s42254-022-00452-4 . ISSN   2522-5820 .
  7. ^ «ЛЯМБДА — исследователь космического фона» . Lambda.gsfc.nasa.gov . Проверено 17 мая 2024 г.
  8. ^ Фикссен, диджей; Мэзер, Джей Си (20 декабря 2002 г.). «Спектральные результаты абсолютного спектрофотометра дальнего инфракрасного диапазона на COBE» . Астрофизический журнал . 581 (2): 817–822. Бибкод : 2002ApJ...581..817F . дои : 10.1086/344402 . ISSN   0004-637X .
  9. ^ Jump up to: а б Фикссен, диджей (2009). «Температура космического микроволнового фона». Астрофизический журнал . 707 (2): 916–920. arXiv : 0911.1955 . Бибкод : 2009ApJ...707..916F . дои : 10.1088/0004-637X/707/2/916 . S2CID   119217397 .
  10. ^ Jump up to: а б Райт, Эдвард. «Космический микроволновый фон» . astro.ucla.edu . Проверено 28 мая 2024 г.
  11. ^ Jump up to: а б с Ху, Уэйн; Додельсон, Скотт (сентябрь 2002 г.). «Анизотропия космического микроволнового фона» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 40 (1): 171–216. arXiv : astro-ph/0110414 . Бибкод : 2002ARA&A..40..171H . doi : 10.1146/annurev.astro.40.060401.093926 . ISSN   0066-4146 .
  12. ^ Сотрудничество Планка (2020), «Результаты Планка 2018 года V. Спектры мощности и вероятности реликтового излучения», Астрономия и астрофизика , 641 : A5, arXiv : 1907.12875 , Бибкод : 2020A&A...641A...5P , doi : 10.1051/0004- 6361/201936386
  13. ^ Сотрудничество Планка (2020), «Результаты Планка 2018. I. Обзор и космологическое наследие Планка», Астрономия и астрофизика , 641 : A1, arXiv : 1807.06205 , Bibcode : 2020A&A...641A...1P , doi : 10.1051/0004-6361/201833880 , S2CID   119185252
  14. ^ The Planck Collaboration (2014), «Результаты Planck 2013. XXVII. Доплеровское усиление реликтового излучения: Eppur si muove», Astronomy , 571 (27): A27, arXiv : 1303.5087 , Bibcode : 2014A&A...571A..27P , doi : 10.1051/0004-6361/201321556 , S2CID   5398329
  15. ^ Ху, Уэйн и Мартин Уайт. «Праймер для поляризации CMB». Препринт arXiv astro-ph/9706147 (1997).
  16. ^ Члуба, Дж.; и др. (2021). «Новые горизонты космологии со спектральными искажениями космического микроволнового фона» . Предложения путешествия 2050 . 51 (3): 1515–1554. arXiv : 1909.01593 . Бибкод : 2021ExA....51.1515C . дои : 10.1007/s10686-021-09729-5 . S2CID   202539910 .
  17. ^ Jump up to: а б Чиркович, Милан М.; Перович, Слободан (01 мая 2018 г.). «Альтернативные объяснения космического микроволнового фона: историческая и эпистемологическая перспектива» . Исследования по истории и философии науки. Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 62 : 1–18. arXiv : 1705.07721 . Бибкод : 2018ШПМП..62....1С . дои : 10.1016/j.shpsb.2017.04.005 . ISSN   1355-2198 .
  18. ^ KA Olive и JA Peacock (Сентябрь 2017 г.) «21. Космология Большого Взрыва» в .С. Навас и др. (Группа данных о частицах), которая будет опубликована в журнале Phys. Ред. Д 110, 030001 (2024 г.)
  19. ^ «29. Фон космического микроволнового излучения: Группа данных о частицах П.А. Зайла (LBL, Беркли) и др.» (PDF) .
  20. ^ Jump up to: а б Пиблс, Пи Джей Э (1993). Принципы физической космологии . Издательство Принстонского университета . стр. 139–148 . ISBN  978-0-691-01933-8 .
  21. ^ Альфер, РА; Герман, Р.К. (1948). «Эволюция Вселенной». Природа . 162 (4124): 774–775. Бибкод : 1948Natur.162..774A . дои : 10.1038/162774b0 . S2CID   4113488 .
  22. ^ Гамов, Г. (1948). «Эволюция Вселенной». Природа . 162 (4122): 680–682. Бибкод : 1948Natur.162..680G . дои : 10.1038/162680a0 . ПМИД   18893719 . S2CID   4793163 .
  23. ^ Ассис, АКТ; Невес, MCD (1995). «История температуры 2,7 К до Пензиаса и Вильсона» (PDF) . Апейрон (3): 79–87.
  24. ^ Jump up to: а б Прощай, Деннис (5 сентября 2023 г.). «Назад в Нью-Джерси, где началась Вселенная. Полвека назад радиотелескоп в Холмделе, штат Нью-Джерси, отправил двух астрономов на 13,8 миллиардов лет назад во времени — и открыл космическое окно, через которое ученые заглядывают до сих пор» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 5 сентября 2023 года . Проверено 5 сентября 2023 г.
  25. ^ Пензиас, А.А. (2006). «Происхождение элементов» (PDF) . Наука . 205 (4406). Нобелевский фонд : 549–54. дои : 10.1126/science.205.4406.549 . ПМИД   17729659 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 сентября 2006 г. Проверено 4 октября 2006 г.
  26. ^ Дике, Р.Х. (1946). «Измерение теплового излучения на микроволновых частотах» . Обзор научных инструментов . 17 (7): 268–275. Бибкод : 1946RScI...17..268D . дои : 10.1063/1.1770483 . ПМИД   20991753 . S2CID   26658623 . Эта базовая конструкция радиометра использовалась в большинстве последующих экспериментов по изучению космического микроволнового фона.
  27. ^ «Космическое микроволновое фоновое излучение (Нобелевская лекция) Роберта Уилсона, 8 декабря 1978 г., стр. 474» (PDF) .
  28. ^ Дике, Р.Х.; и др. (1965). «Космическое излучение черного тела». Астрофизический журнал . 142 : 414–419. Бибкод : 1965ApJ...142..414D . дои : 10.1086/148306 .
  29. ^ «Нобелевская премия по физике 1978 года» . Нобелевский фонд . 1978 год . Проверено 8 января 2009 г.
  30. ^ Jump up to: а б с д и ж г Партридж, Р. Брюс (4 апреля 2019 г.). «Космический микроволновый фон: от открытия к точной космологии». В Краге, Хельге; Лонгэр, Малкольм С. (ред.). Оксфордский справочник по истории современной космологии (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. стр. 292–345. дои : 10.1093/oxfordhb/9780198817666.013.8 . ISBN  978-0-19-881766-6 .
  31. ^ Харрисон, скорая помощь (1970). «Флуктуации на пороге классической космологии». Физический обзор D . 1 (10): 2726–2730. Бибкод : 1970PhRvD...1.2726H . дои : 10.1103/PhysRevD.1.2726 .
  32. ^ Пиблс, PJE; Ю, Дж.Т. (1970). «Первобытное адиабатическое возмущение в расширяющейся Вселенной». Астрофизический журнал . 162 : 815–836. Бибкод : 1970ApJ...162..815P . дои : 10.1086/150713 .
  33. ^ Зельдович, Ю.Б. (1972). «Гипотеза, объединяющая структуру и энтропию Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 160 (7–8): 1П–4П. Бибкод : 1972MNRAS.160P...1Z . дои : 10.1016/S0026-0576(07)80178-4 .
  34. ^ Сюняев Р.А.; Зельдович Ю.Б. (1970). «Маломасштабные флуктуации реликтового излучения» . Астрофиз. Космические науки . 7 (1): 3–19. Бибкод : 1970Ap&SS...7....3S . дои : 10.1007/BF00653471 . S2CID   117050217 .
  35. ^ Смут, ГФ; и др. (1992). «Структура карт первого года дифференциального микроволнового радиометра COBE» . Письма астрофизического журнала . 396 (1): Л1–Л5. Бибкод : 1992ApJ...396L...1S . дои : 10.1086/186504 . S2CID   120701913 .
  36. ^ Беннетт, CL; и др. (1996). «Четырехлетние наблюдения космического микроволнового фона COBE DMR: карты и основные результаты». Письма астрофизического журнала . 464 : L1 – L4. arXiv : astro-ph/9601067 . Бибкод : 1996ApJ...464L...1B . дои : 10.1086/310075 . S2CID   18144842 .
  37. ^ Групен, К.; и др. (2005). Астрофизика частиц . Спрингер . стр. 240–241. ISBN  978-3-540-25312-9 .
  38. ^ Миллер, AD; и др. (1999). «Измерение углового спектра мощности микроволнового фона, полученного в высоких чилийских Андах». Астрофизический журнал . 521 (2): L79–L82. arXiv : astro-ph/9905100 . Бибкод : 1999ApJ...521L..79T . дои : 10.1086/312197 . S2CID   16534514 .
  39. ^ Мельчиорри, А.; и др. (2000). «Измерение ома в ходе североамериканского испытательного полета Бумеранга». Письма астрофизического журнала . 536 (2): L63–L66. arXiv : astro-ph/9911445 . Бибкод : 2000ApJ...536L..63M . дои : 10.1086/312744 . ПМИД   10859119 . S2CID   27518923 .
  40. ^ Ханани, С.; и др. (2000). «MAXIMA-1: Измерение анизотропии космического микроволнового фона в угловых масштабах 10 '–5 °». Астрофизический журнал . 545 (1): L5–L9. arXiv : astro-ph/0005123 . Бибкод : 2000ApJ...545L...5H . дои : 10.1086/317322 . S2CID   119495132 .
  41. ^ де Бернардис, П.; и др. (2000). «Плоская Вселенная на основе карт космического микроволнового фонового излучения высокого разрешения». Природа . 404 (6781): 955–959. arXiv : astro-ph/0004404 . Бибкод : 2000Natur.404..955D . дои : 10.1038/35010035 . hdl : 10044/1/60851 . ПМИД   10801117 . S2CID   4412370 .
  42. ^ Погосян, Л. ; и др. (2003). «Наблюдательные ограничения на производство космических струн во время инфляции бран». Физический обзор D . 68 (2): 023506. arXiv : hep-th/0304188 . Бибкод : 2003PhRvD..68b3506P . дои : 10.1103/PhysRevD.68.023506 .
  43. ^ Jump up to: а б с Беннетт, CL; (сотрудничество WMAP); Хиншоу, Г.; Ярошик, Н.; Когут, А.; Лимон, М.; Мейер, СС; Пейдж, Л.; Спергель, Д.Н.; Такер, Дж.С.; Воллак, Э.; Райт, Эл.; Барнс, К.; Гризон, MR; Хилл, РС; Комацу, Э.; Нолта, MR; Одегард, Н.; Пейрис, Х.В.; Верде, Л.; Вейланд, Дж.Л.; и др. (2003). «Первокурсники наблюдений с помощью микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP): предварительные карты и основные результаты». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 148 (1): 1–27. arXiv : astro-ph/0302207 . Бибкод : 2003ApJS..148....1B . дои : 10.1086/377253 . S2CID   115601 . В этой статье предупреждается, что «статистика этой внутренней карты линейной комбинации сложна и не подходит для большинства анализов CMB».
  44. ^ Беннетт, CL; Ларсон, Д.; Вейланд, Дж.Л.; Ярошик, Н.; Хиншоу, Г.; Одегард, Н.; Смит, К.М.; Хилл, РС; Голд, Б.; Халперн, М.; Комацу, Э.; Нолта, MR; Пейдж, Л.; Спергель, Д.Н.; Воллак, Э. (20 сентября 2013 г.). «ДЕВЯТИЛЕТНИЕ НАБЛЮДЕНИЯ МИКРОВОЛНОВОЙ АНИЗОТРОПИИ УИЛКИНСОНА ( WMAP ): ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ КАРТЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 208 (2): 20. arXiv : 1212.5225 . Бибкод : 2013ApJS..208...20B . дои : 10.1088/0067-0049/208/2/20 . ISSN   0067-0049 .
  45. ^ Гланц, Джеймс (30 апреля 2001 г.). «Слушайте внимательно: из крошечного гула произошел большой взрыв» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 августа 2014 г.
  46. ^ Лейтч, Э.М.; и др. (декабрь 2002 г.). «Измерение поляризации с помощью градусно-углового интерферометра». Природа . 420 (6917): 763–771. arXiv : astro-ph/0209476 . Бибкод : 2002Natur.420..763L . дои : 10.1038/nature01271 . ПМИД   12490940 . S2CID   13967570 .
  47. ^ Фаулер, Дж.В.; Нимак, доктор медицины; Дикер, СР; Абобейкер, AM; Аде, Пенсильвания; Баттистелли, ES; Девлин, MJ; Фишер, Р.П.; Халперн, М.; Харгрейв, ПК; Хинкс, AD (10 июня 2007 г.). «Оптическая конструкция Атакамского космологического телескопа и миллиметровой болометрической камеры» . Прикладная оптика . 46 (17): 3444–3454. arXiv : astro-ph/0701020 . Бибкод : 2007ApOpt..46.3444F . дои : 10.1364/AO.46.003444 . ISSN   0003-6935 . ПМИД   17514303 . S2CID   10833374 .
  48. ^ Марроне; и др. (2005). «Наблюдения в атмосферных окнах 1,3 и 1,5 ТГц с помощью лабораторного телескопа-приемника». Шестнадцатый международный симпозиум по космической терагерцовой технологии : 64. arXiv : astro-ph/0505273 . Бибкод : 2005stt..conf...64M .
  49. ^ Клавин, Уитни; Харрингтон, JD (21 марта 2013 г.). «Миссия Планка делает Вселенную более четкой» . НАСА . Проверено 21 марта 2013 г.
  50. ^ Персонал (21 марта 2013 г.). «Картирование ранней Вселенной» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 марта 2013 г.
  51. ^ Сотрудничество Планка (2016). «Результаты Планка 2015. XIII. Космологические параметры (см. Таблицу 4 на стр. 31 п.п.м.)». Астрономия и астрофизика . 594 (13): А13. arXiv : 1502.01589 . Бибкод : 2016A&A...594A..13P . дои : 10.1051/0004-6361/201525830 . S2CID   119262962 .
  52. ^ Дж. Э. Карлстрем ; ПАР Аде; К. А. Эйрд; и др. (май 2011 г.). «10-метровый телескоп Южного полюса». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 123 (903): 568–581. arXiv : 0907.4445 . Бибкод : 2011PASP..123..568C . дои : 10.1086/659879 . ISSN   0004-6280 . Викиданные   Q56603073 .
  53. ^ Скотт, Д. (2005). «Стандартная космологическая модель». Канадский физический журнал . 84 (6–7): 419–435. arXiv : astro-ph/0510731 . Бибкод : 2006CaJPh..84..419S . CiteSeerX   10.1.1.317.2954 . дои : 10.1139/P06-066 . S2CID   15606491 .
  54. ^ Дарем, Фрэнк; Пуррингтон, Роберт Д. (1983). Структура Вселенной: история физической космологии . Издательство Колумбийского университета. стр. 193–209 . ISBN  978-0-231-05393-8 .
  55. ^ Гут, АХ (1998). Инфляционная Вселенная: В поисках новой теории космического происхождения . Основные книги . п. 186 . ISBN  978-0201328400 . ОСЛК   35701222 .
  56. ^ Чирильяно, Д.; де Вега, HJ; Санчес, Н.Г. (2005). «Уточнение моделей инфляции: точный инфляционный потенциал на основе эффективной теории поля и данных WMAP» . Физический обзор D (представленная рукопись). 71 (10): 77–115. arXiv : astro-ph/0412634 . Бибкод : 2005PhRvD..71j3518C . дои : 10.1103/PhysRevD.71.103518 . S2CID   36572996 .
  57. ^ Эбботт, Б. (2007). «Микроволновое (WMAP) обследование всего неба» . Планетарий Хейдена . Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 г. Проверено 13 января 2008 г.
  58. ^ Гавизер, Э.; Силк, Дж. (2000). «Космическое микроволновое фоновое излучение». Отчеты по физике . 333–334 (2000): 245–267. arXiv : astro-ph/0002044 . Бибкод : 2000ФР...333..245Г . CiteSeerX   10.1.1.588.3349 . дои : 10.1016/S0370-1573(00)00025-9 . S2CID   15398837 .
  59. ^ Смут, Г.Ф. (2006). «Анизотропия космического микроволнового фонового излучения: их открытие и использование» . Нобелевская лекция . Нобелевский фонд . Проверено 22 декабря 2008 г.
  60. ^ Хобсон, член парламента; Эфстатиу, Г.; Ласенби, АН (2006). Общая теория относительности: введение для физиков . Издательство Кембриджского университета . стр. 388 . ISBN  978-0-521-82951-9 .
  61. ^ Унсёлд, А.; Бодо, Б. (2002). Новый космос, Введение в астрономию и астрофизику (5-е изд.). Спрингер-Верлаг . п. 485. Бибкод : 2001ncia.book.....U . ISBN  978-3-540-67877-9 .
  62. ^ Уайт, М. (1999). «Анизотропия в реликтовом излучении». Материалы собрания в Лос-Анджелесе, DPF 99 . Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе . arXiv : astro-ph/9903232 . Бибкод : 1999dpf..conf.....W .
  63. ^ Jump up to: а б с д и Ассис, АКТ; Паулу, Сан; Невес, MCD (июль 1995 г.). «История температуры 2,7 К до Пензиаса и Вильсона» (PDF) . Апейрон . 2 (3): 79–87.
  64. ^ Фикссен, диджей (1995). «Формирование структуры во Вселенной». arXiv : astro-ph/9508159 .
  65. ^ «Преобразованное число: преобразование К в эВ» .
  66. ^ Нотердем, П.; Петижан, П.; Сриананд, Р.; Леду, К.; Лопес, С. (февраль 2011 г.). «Эволюция космической микроволновой фоновой температуры. Измерения T CMB при большом красном смещении в результате возбуждения угарным газом». Астрономия и астрофизика . 526 : Л7. arXiv : 1012.3164 . Бибкод : 2011A&A...526L...7N . дои : 10.1051/0004-6361/201016140 . S2CID   118485014 .
  67. ^ Додельсон, С. (2003). «Последовательный фазовый аргумент в пользу инфляции». Материалы конференции AIP . 689 : 184–196. arXiv : hep-ph/0309057 . Бибкод : 2003AIPC..689..184D . CiteSeerX   10.1.1.344.3524 . дои : 10.1063/1.1627736 . S2CID   18570203 .
  68. ^ Бауманн, Д. (2011). «Физика инфляции» (PDF) . Кембриджский университет . Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2018 г. Проверено 9 мая 2015 г.
  69. ^ Уэйн Ху. «Барионы и инерция» .
  70. ^ Уэйн Ху. «Радиационная движущая сила» .
  71. ^ Ху, В.; Уайт, М. (1996). «Акустические сигнатуры космического микроволнового фона». Астрофизический журнал . 471 : 30–51. arXiv : astro-ph/9602019 . Бибкод : 1996ApJ...471...30H . дои : 10.1086/177951 . S2CID   8791666 .
  72. ^ Сотрудничество WMAP; Верде, Л.; Пейрис, Х.В.; Комацу, Э.; Нолта, MR; Беннетт, CL; Халперн, М.; Хиншоу, Г.; и др. (2003). «Наблюдения первокурсника Уилкинсона с помощью микроволнового зонда анизотропии (WMAP): определение космологических параметров». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 148 (1): 175–194. arXiv : astro-ph/0302209 . Бибкод : 2003ApJS..148..175S . дои : 10.1086/377226 . S2CID   10794058 .
  73. ^ Jump up to: а б с д Нарликар, Джаянт В.; Падманабхан, Т. (сентябрь 2001 г.). «Стандартная космология и альтернативы: критическая оценка» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 39 (1): 211–248. Бибкод : 2001ARA&A..39..211N . дои : 10.1146/annurev.astro.39.1.211 . ISSN   0066-4146 .
  74. ^ Jump up to: а б Триппе, Саша (2014). «Поляризация и поляриметрия: обзор» . Журнал Корейского астрономического общества . 47 (1): 15–39. arXiv : 1401.1911 . Бибкод : 2014JKAS...47...15T . дои : 10.5303/JKAS.2014.47.1.15 . ISSN   1225-4614 .
  75. ^ Ковач, Дж. М.; Лейтч, Э.М.; Прайк, К.; Карлстром, Дж. Э.; Халверсон, Северо-Запад; Хользапфель, В.Л. (декабрь 2002 г.). «Обнаружение поляризации космического микроволнового фона с помощью DASI» . Природа . 420 (6917): 772–787. arXiv : astro-ph/0209478 . Бибкод : 2002Natur.420..772K . дои : 10.1038/nature01269 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   12490941 .
  76. ^ Аде, Пенсильвания; Айкин, RW; Баркац, Д.; Бентон, SJ; Бишофф, Калифорния; Бок, Джей-Джей; Бревик, Дж.А.; Будер, И.; Буллок, Э.; Доуэлл, CD; Дубанд, Л.; Филиппини, Япония; Флишер, С.; Голвала, СР; Халперн, М. (19 июня 2014 г.). «Обнаружение поляризации B-моды в градусных угловых масштабах с помощью BICEP2» . Письма о физических отзывах . 112 (24): 241101. arXiv : 1403.3985 . Бибкод : 2014PhRvL.112x1101B . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.241101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   24996078 .
  77. ^ Селяк, У. (июнь 1997 г.). «Измерение поляризации космического микроволнового фона». Астрофизический журнал . 482 (1): 6–16. arXiv : astro-ph/9608131 . Бибкод : 1997ApJ...482....6S . дои : 10.1086/304123 . S2CID   16825580 .
  78. ^ Jump up to: а б Селяк, У.; Залдарриага М. (17 марта 1997 г.). «Сигнатура гравитационных волн в поляризации микроволнового фона». Физ. Преподобный Летт . 78 (11): 2054–2057. arXiv : astro-ph/9609169 . Бибкод : 1997PhRvL..78.2054S . doi : 10.1103/PhysRevLett.78.2054 . S2CID   30795875 .
  79. ^ Камионковски, М.; Косовский А. и Стеббинс А. (1997). «Зонд первичных гравитационных волн и завихренности». Физ. Преподобный Летт . 78 (11): 2058–2061. arXiv : astro-ph/9609132 . Бибкод : 1997PhRvL..78.2058K . doi : 10.1103/PhysRevLett.78.2058 . S2CID   17330375 .
  80. ^ Салдарриага, М.; Селяк У. (15 июля 1998 г.). «Влияние гравитационного линзирования на поляризацию космического микроволнового фона». Физический обзор D . 2. 58 (2): 023003. arXiv : astro-ph/9803150 . Бибкод : 1998PhRvD..58b3003Z . дои : 10.1103/PhysRevD.58.023003 . S2CID   119512504 .
  81. ^ Льюис, А.; Чаллинор, А. (2006). «Слабое гравитационное линзирование реликтового излучения». Отчеты по физике . 429 (1): 1–65. arXiv : astro-ph/0601594 . Бибкод : 2006PhR...429....1L . doi : 10.1016/j.physrep.2006.03.002 . S2CID   1731891 .
  82. ^ Хэнсон, Д.; и др. (2013). «Обнаружение поляризации B-моды в космическом микроволновом фоне по данным телескопа Южного полюса» . Письма о физических отзывах . 111 (14): 141301. arXiv : 1307.5830 . Бибкод : 2013PhRvL.111n1301H . doi : 10.1103/PhysRevLett.111.141301 . ПМИД   24138230 . S2CID   9437637 .
  83. ^ Jump up to: а б Камионковски, Марк; Ковец, Эли Д. (19 сентября 2016 г.). «В поисках B-мод инфляционных гравитационных волн» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 54 (1): 227–269. arXiv : 1510.06042 . Бибкод : 2016ARA&A..54..227K . doi : 10.1146/annurev-astro-081915-023433 . ISSN   0066-4146 .
  84. ^ Прощай, Деннис (22 сентября 2014 г.). «Исследование подтверждает критику открытия Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 1 января 2022 г. Проверено 22 сентября 2014 г.
  85. ^ Коллаборационная группа Planck (9 февраля 2016 г.). «Промежуточные результаты Планка. XXX. Угловой спектр мощности излучения поляризованной пыли на средних и высоких галактических широтах». Астрономия и астрофизика . 586 (133): А133. arXiv : 1409.5738 . Бибкод : 2016A&A...586A.133P . дои : 10.1051/0004-6361/201425034 . S2CID   9857299 .
  86. ^ Сэмюэл Райх, Евгения (2013). «Поляризация обнаружена в эхе Большого взрыва» . Природа . дои : 10.1038/nature.2013.13441 . S2CID   211730550 .
  87. ^ Сотрудничество «Полярный медведь» (2014). «Измерение спектра мощности поляризации B-режима космического микроволнового фона в субградусных масштабах с помощью POLARBEAR». Астрофизический журнал . 794 (2): 171. arXiv : 1403.2369 . Бибкод : 2014ApJ...794..171P . дои : 10.1088/0004-637X/794/2/171 . S2CID   118598825 .
  88. ^ «Проект POLARBEAR предлагает подсказки о происхождении всплеска космического роста Вселенной» . Христианский научный монитор . 21 октября 2014 г.
  89. ^ Хиншоу, Г.; Ларсон, Д.; Комацу, Э.; Спергель, Д.Н.; Беннетт, CL; Данкли, Дж.; Нолта, MR; Халперн, М.; Хилл, РС; Одегард, Н.; Пейдж, Л.; Смит, К.М.; Вейланд, Дж.Л.; Голд, Б.; Ярошик, Н. (20 сентября 2013 г.). «ДЕВЯТИЛЕТНИЕ НАБЛЮДЕНИЯ МИКРОВОЛНОВОЙ АНИЗОТРОПИИ УИЛКИНСОНА ( WMAP ): РЕЗУЛЬТАТЫ КОСМОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 208 (2): 19. arXiv : 1212.5226 . Бибкод : 2013ApJS..208...19H . дои : 10.1088/0067-0049/208/2/19 . ISSN   0067-0049 .
  90. ^ Jump up to: а б с д и ж г П.А. Зила и др. (Группа данных о частицах) (2020). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2020 (8): 083C01. дои : 10.1093/ptep/ptaa104 . Обзор космического микроволнового фона Скотта и Смута.
  91. ^ Jump up to: а б Беннетт, К. «Дифференциальные микроволновые радиометры COBE: методы калибровки» .
  92. ^ Шош, С. (2016). «Дипольная модуляция космической микроволновой фоновой температуры и поляризации». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2016 (1): 046. arXiv : 1507.04078 . Бибкод : 2016JCAP...01..046G . дои : 10.1088/1475-7516/2016/01/046 . S2CID   118553819 .
  93. ^ Россманит, Г.; Рэт, К.; Бандей, Эй Джей; Морфилл, Г. (2009). «Негауссовы сигнатуры в пятилетних данных WMAP, определенные с помощью индексов изотропного масштабирования». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 399 (4): 1921–1933. arXiv : 0905.2854 . Бибкод : 2009МНРАС.399.1921Р . дои : 10.1111/j.1365-2966.2009.15421.x . S2CID   11586058 .
  94. ^ Бернуи, А.; Мота, Б.; Ребусас, MJ; Тавакол, Р. (2007). «Отображение крупномасштабной анизотропии в данных WMAP». Астрономия и астрофизика . 464 (2): 479–485. arXiv : astro-ph/0511666 . Бибкод : 2007A&A...464..479B . дои : 10.1051/0004-6361:20065585 . S2CID   16138962 .
  95. ^ Яффе, ТР; Бандей, Эй Джей; Эриксен, Гонконг; Горский, К.М.; Хансен, ФК (2005). «Свидетельства завихренности и сдвига в больших угловых масштабах в данных WMAP: нарушение космологической изотропии?». Астрофизический журнал . 629 (1): Л1–Л4. arXiv : astro-ph/0503213 . Бибкод : 2005ApJ...629L...1J . дои : 10.1086/444454 . S2CID   15521559 .
  96. ^ де Оливейра-Коста, А.; Тегмарк, Макс; Салдарриага, Матиас; Гамильтон, Эндрю (2004). «Значение крупнейших колебаний CMB в WMAP» . Физический обзор D (представленная рукопись). 69 (6): 063516. arXiv : astro-ph/0307282 . Бибкод : 2004PhRvD..69f3516D . дои : 10.1103/PhysRevD.69.063516 . S2CID   119463060 .
  97. ^ Шварц, диджей; Старкман, Гленн Д.; и др. (2004). «Является ли низкий микроволновый фон космическим?» . Письма о физических обзорах (представленная рукопись). 93 (22): 221301. arXiv : astro-ph/0403353 . Бибкод : 2004PhRvL..93v1301S . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.221301 . ПМИД   15601079 . S2CID   12554281 .
  98. ^ Белевич, П.; Горский, К.М.; Бандей, Эй Джей (2004). «Мультипольные карты анизотропии реликтового излучения низкого порядка, полученные на основе WMAP». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 355 (4): 1283–1302. arXiv : astro-ph/0405007 . Бибкод : 2004MNRAS.355.1283B . дои : 10.1111/j.1365-2966.2004.08405.x . S2CID   5564564 .
  99. ^ Лю, Хао; Ли, Ти-Пей (2009). «Улучшенная карта CMB на основе данных WMAP». arXiv : 0907.2731v3 [ астроф-ф ].
  100. ^ Савангвит, Утане; Шанкс, Том (2010). «Лямбда-CDM и чувствительность профиля луча спектра мощности WMAP». arXiv : 1006.1270v1 [ астроф-ф ].
  101. ^ Лю, Хао; и др. (2010). «Диагностика ошибки синхронизации в данных WMAP». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 413 (1): Л96–Л100. arXiv : 1009.2701v1 . Бибкод : 2011MNRAS.413L..96L . дои : 10.1111/j.1745-3933.2011.01041.x . S2CID   118739762 .
  102. ^ Хиншоу, Г.; (сотрудничество WMAP); Беннетт, CL; Бин, Р .; Доре, О.; Грисон, MR; Халперн, М.; Хилл, Р.С.; Ярошик, Н.; Когут, А.; Комацу, Э.; Лимон, М.; Одегард, Н.; Мейер, СС; Пейдж, Л.; Пейрис, Х.В.; Спергель, Д.Н.; Такер, GS; Грин, Л.; Вейланд, Дж.Л.; Воллак, Э.; Райт, Эл.; и др. (2007). «Трехлетние наблюдения с помощью микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP): температурный анализ». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 170 (2): 288–334. arXiv : astro-ph/0603451 . Бибкод : 2007ApJS..170..288H . CiteSeerX   10.1.1.471.7186 . дои : 10.1086/513698 . S2CID   15554608 .
  103. ^ Тегмарк, М.; де Оливейра-Коста, А.; Гамильтон, А. (2003). «Передний план высокого разрешения очищен от карты CMB из WMAP». Физический обзор D . 68 (12): 123523. arXiv : astro-ph/0302496 . Бибкод : 2003PhRvD..68l3523T . дои : 10.1103/PhysRevD.68.123523 . S2CID   17981329 . В этой статье говорится: «Неудивительно, что двумя наиболее загрязненными мультиполями являются [квадруполь и октуполь], которые наиболее точно отражают морфологию галактической плоскости».
  104. ^ О'Дуайер, И.; Эриксен, Гонконг; Вандельт, Б.Д.; Джуэлл, Дж.Б.; Ларсон, Д.Л.; Горский, К.М.; Бандей, Эй Джей; Левин, С.; Лилье, ПБ (2004). «Анализ байесовского спектра мощности по данным первого года работы микроволнового зонда Уилкинсона по анизотропии». Письма астрофизического журнала . 617 (2): L99–L102. arXiv : astro-ph/0407027 . Бибкод : 2004ApJ...617L..99O . дои : 10.1086/427386 . S2CID   118150531 .
  105. ^ Слосар, А.; Селяк, У. (2004). «Оценка эффектов удаления переднего плана и неба в WMAP» . Физический обзор D (представленная рукопись). 70 (8): 083002. arXiv : astro-ph/0404567 . Бибкод : 2004ФРвД..70х3002С . дои : 10.1103/PhysRevD.70.083002 . S2CID   119443655 .
  106. ^ Белевич, П.; Эриксен, Гонконг; Бандей, Эй Джей; Горский, К.М.; Лилье, ПБ (2005). «Многополюсные векторные аномалии в данных WMAP за первый год: резкий анализ». Астрофизический журнал . 635 (2): 750–60. arXiv : astro-ph/0507186 . Бибкод : 2005ApJ...635..750B . дои : 10.1086/497263 . S2CID   1103733 .
  107. ^ Копи, CJ; Хутерер, Драган; Шварц, диджей; Старкман, Джордж (2006). «О большеугловых аномалиях микроволнового неба». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 367 (1): 79–102. arXiv : astro-ph/0508047 . Бибкод : 2006MNRAS.367...79C . CiteSeerX   10.1.1.490.6391 . дои : 10.1111/j.1365-2966.2005.09980.x . S2CID   6184966 .
  108. ^ де Оливейра-Коста, А.; Тегмарк, М. (2006). «Мультипольные измерения реликтового излучения на переднем плане» . Физический обзор D (представленная рукопись). 74 (2): 023005. arXiv : astro-ph/0603369 . Бибкод : 2006PhRvD..74b3005D . дои : 10.1103/PhysRevD.74.023005 . S2CID   5238226 .
  109. ^ «Планк показывает почти идеальный космос – плюс ось зла» .
  110. ^ «Найдено: инициалы Хокинга, написанные во Вселенной» .
  111. ^ Секрет, Натан Дж.; Хаузеггер, Себастьян фон; Рамиз, Мохамед; Мохаяи, Ройя; Саркар, Субир; Колен, Жак (2021). «Проверка космологического принципа с помощью квазаров» . Письма астрофизического журнала . 908 (2): L51. arXiv : 2009.14826 . Бибкод : 2021ApJ...908L..51S . дои : 10.3847/2041-8213/abdd40 . S2CID   222066749 .
  112. ^ Периволаропулос, Л.; Скара, Ф. (01 декабря 2022 г.). «Проблемы для ΛCDM: обновленная информация» . Новые обзоры астрономии . 95 : 101659. arXiv : 2105.05208 . Бибкод : 2022НовыйAR..9501659P . дои : 10.1016/j.newar.2022.101659 . ISSN   1387-6473 .
  113. ^ Краусс, Лоуренс М.; Шеррер, Роберт Дж. (2007). «Возвращение статичной Вселенной и конец космологии». Общая теория относительности и гравитация . 39 (10): 1545–1550. arXiv : 0704.0221 . Бибкод : 2007GReGr..39.1545K . дои : 10.1007/s10714-007-0472-9 . S2CID   123442313 .
  114. ^ Адамс, Фред К.; Лафлин, Грегори (1997). «Умирающая вселенная: долгосрочная судьба и эволюция астрофизических объектов». Обзоры современной физики . 69 (2): 337–372. arXiv : astro-ph/9701131 . Бибкод : 1997РвМП...69..337А . дои : 10.1103/RevModPhys.69.337 . S2CID   12173790 .
  115. ^ Гийом, К.-Э., 1896, La Nature 24, серия 2, с. 234
  116. ^ Ланг, Кеннет Р.; Джинджерич, Оуэн, ред. (31 декабря 1979 г.). «45. Внутренняя конституция звезд» . Справочник по астрономии и астрофизике, 1900–1975 гг . Издательство Гарвардского университета. стр. 281–290. doi : 10.4159/harvard.9780674366688.c50 . ISBN  978-0-674-36668-8 .
  117. ^ Jump up to: а б с Краг, Х. (1999). Космология и полемика: историческое развитие двух теорий Вселенной . Издательство Принстонского университета. п. 135 . ISBN  978-0-691-00546-1 . «В 1946 году Роберт Дике и его коллеги из Массачусетского технологического института испытали оборудование, которое могло бы проверить космический микроволновый фон интенсивностью, соответствующей примерно 20 К в микроволновом диапазоне. Однако они имели в виду не такой фон, а только «излучение космической материи». Кроме того, эта работа не имела отношения к космологии и упоминается только потому, что она предполагает, что к 1950 году обнаружение фонового излучения могло быть технически возможным, а также из-за более поздней роли Дике в этом открытии». См. также Дике, Р.Х.; и др. (1946). «Измерения атмосферного поглощения с помощью микроволнового радиометра». Физический обзор . 70 (5–6): 340–348. Бибкод : 1946PhRv...70..340D . дои : 10.1103/PhysRev.70.340 .
  118. ↑ Джордж Гамов, Сотворение Вселенной , стр.50 (Дверское переиздание исправленного издания 1961 года) ISBN   0-486-43868-6
  119. ^ Гамов, Г. (2004) [1961]. Космология и полемика: историческое развитие двух теорий Вселенной . Публикации Courier Dover . п. 40. ИСБН  978-0-486-43868-9 .
  120. ^ Эрвин Финлей-Фрейндлих, « Ueber die Rotverschiebung der Spektrallinien » (1953) Материалы обсерватории Университета Сент-Эндрюс ; нет. 4, с. 96–102. Финлей-Фрейндлих дал два крайних значения 1,9К и 6,0К в Finlay-Freundlich, E.: 1954, «Красные смещения в спектрах небесных тел», Phil. Маг., Том. 45, стр. 303–319.
  121. ^ МакКеллар, А. (1941). «Молекулярные линии из низших состояний двухатомных молекул, состоящих из атомов, вероятно присутствующих в межзвездном пространстве». Публикации Астрофизической обсерватории Доминиона . 7 (6). Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: 251–272. Бибкод : 1941ПДАО....7..251М .
  122. ^ Вайнберг, Стивен (1972). Гравитация и космология: принципы и приложения общей теории относительности . Нью-Йорк: Уайли. стр. 514 . ISBN  978-0-471-92567-5 .
  123. ^ Хельге Краг , Космология и противоречия: историческое развитие двух теорий Вселенной (1999) ISBN   0-691-00546-X . «Альфер и Герман впервые рассчитали современную температуру развязанного первичного излучения в 1948 году, когда сообщили о значении 5 К. Хотя ни тогда, ни в более поздних публикациях не упоминалось, что излучение находится в микроволновой области, это сразу следует из температура... Альфер и Герман ясно дали понять, что то, что они назвали «температурой во Вселенной» в прошлом году, относилось к черному телу, распределенному фоновому излучению, совершенно отличному от звездного света».
  124. ^ Альфер, Ральф А.; Гамов, Георгий; Герман, Роберт (декабрь 1967 г.). «Тепловое космическое излучение и образование протогалактик» . Труды Национальной академии наук . 58 (6): 2179–2186. Бибкод : 1967PNAS...58.2179A . дои : 10.1073/pnas.58.6.2179 . ISSN   0027-8424 . ПМК   223817 . ПМИД   16591578 .
  125. ^ Деланной, Дж., Денисс, Дж. Ф., Ле Ру, Э., и Морле, Б. (1957). Абсолютные измерения малых плотностей потока излучения на частоте 900 МГц. Анналы астрофизики, Vol. 20, с. 222, 20, 222.
  126. ^ Shmaonov, T. A. (1957). "Commentary". Pribory I Tekhnika Experimenta (in Russian). 1 : 83. doi : 10.1016/S0890-5096(06)60772-3 .
  127. ^ Насельский, П.Д.; Новиков Д.И.; Новиков И.Д. (2006). Физика космического микроволнового фона . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-85550-1 .
  128. ^ Дорошкевич, А.Г.; Новиков И.Д. (1964). «Средняя плотность излучения в Метагалактике и некоторые проблемы релятивистской космологии». Доклады советской физики . 9 (23): 4292–4298. Бибкод : 1999EnST...33.4292W . дои : 10.1021/es990537g . S2CID   96773397 .
  129. ↑ Нобелевская премия по физике: упущенные возможности России , РИА Новости , 21 ноября 2006 г.
  130. ^ Сандерс, Р.; Кан, Дж. (13 октября 2006 г.). «Калифорнийский университет в Беркли, космолог LBNL Джордж Ф. Смут удостоен Нобелевской премии по физике 2006 года» . Новости Калифорнийского университета в Беркли . Проверено 11 декабря 2008 г.
  131. ^ Ковач, Дж. М.; и др. (2002). «Обнаружение поляризации космического микроволнового фона с помощью DASI» . Природа (Представлена ​​рукопись). 420 (6917): 772–787. arXiv : astro-ph/0209478 . Бибкод : 2002Natur.420..772K . дои : 10.1038/nature01269 . ПМИД   12490941 . S2CID   4359884 .
  132. ^ Ридхед, СКУД; и др. (2004). «Поляризационные наблюдения с помощью космического сканера фона». Наука . 306 (5697): 836–844. arXiv : astro-ph/0409569 . Бибкод : 2004Sci...306..836R . дои : 10.1126/science.1105598 . ПМИД   15472038 . S2CID   9234000 .
  133. ^ А. Ридхед и др., «Наблюдения за поляризацией с помощью устройства формирования изображения космического фона», Science 306, 836–844 (2004).
  134. ^ Персонал (17 марта 2014 г.). «Публикация результатов BICEP2 за 2014 год» . Национальный научный фонд . Проверено 18 марта 2014 г.
  135. ^ Клавин, Уитни (17 марта 2014 г.). «Технологии НАСА рассматривают рождение Вселенной» . НАСА . Проверено 17 марта 2014 г.
  136. ^ Прощай, Деннис (17 марта 2014 г.). «Космическая рябь раскрывает дымящийся пистолет Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 17 марта 2014 г.
  137. ^ Прощай, Деннис (24 марта 2014 г.). «Рябь от Большого Взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 1 января 2022 г. Проверено 24 марта 2014 г.
  138. ^ Jump up to: а б Аде, PAR (Сотрудничество BICEP2) (2014). «Обнаружение поляризации B-режима в градусных угловых масштабах с помощью BICEP2». Письма о физических отзывах . 112 (24): 241101. arXiv : 1403.3985 . Бибкод : 2014PhRvL.112x1101B . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.241101 . ПМИД   24996078 . S2CID   22780831 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  139. ^ «Новости BICEP2 | Даже не так» .
  140. ^ Прощай, Деннис (19 июня 2014 г.). «Астрономы защищаются от заявления об обнаружении Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 1 января 2022 г. Проверено 20 июня 2014 г.
  141. ^ Амос, Джонатан (19 июня 2014 г.). «Космическая инфляция: уверенность в сигнале Большого взрыва снижена» . Новости Би-би-си . Проверено 20 июня 2014 г.
  142. ^ Коуэн, Рон (30 января 2015 г.). «Открытие гравитационных волн официально мертво». Природа . дои : 10.1038/nature.2015.16830 . S2CID   124938210 .
  143. ^ Планк Сотрудничество; и др. (2020). «Результаты Планка 2018. I. Обзор и космологическое наследие Планка». Астрономия и астрофизика . 641 : А1. arXiv : 1807.06205 . Бибкод : 2020A&A...641A...1P . дои : 10.1051/0004-6361/201833880 . S2CID   119185252 .
  144. ^ Планк Сотрудничество; и др. (2020). «Результаты Planck 2018. V. Спектры мощности и вероятности реликтового излучения». Астрономия и астрофизика . 641 : А5. arXiv : 1907.12875 . Бибкод : 2020A&A...641A...5P . дои : 10.1051/0004-6361/201936386 . S2CID   198985935 .
  145. ^ Вселенная Звездных врат — Роберт Карлайл рассказывает о фоновом излучении и миссии Судьбы (Видео). Ютуб. 10 ноября 2010 г. Проверено 28 февраля 2023 г.
  146. ^ Лю, Цысинь (23 сентября 2014 г.). «Задача трех тел: «Вселенная мерцает» » . Тор.com . Проверено 23 января 2023 г.
  147. ^ «Астрономия в вашем кошельке — NCCR PlanetS» . nccr-planets.ch . Проверено 23 января 2023 г.
  148. ^ «На самом деле «космическое микроволновое фоновое излучение» WandaVision реально» . Официальный сайт SYFY . 03 февраля 2021 г. Проверено 23 января 2023 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Бальби, Амедео (2008). Музыка большого взрыва: космическое микроволновое излучение и новая космология . Берлин: Шпрингер. ISBN  978-3-540-78726-6 .
  • Дюррер, Рут (2008). Космический микроволновый фон . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-84704-9 .
  • Эванс, Родри (2015). Космический микроволновый фон: как он изменил наше понимание Вселенной . Спрингер. ISBN  978-3-319-09927-9 .

Внешние ссылки [ править ]

На Wikimedia Commons есть медиафайлы, связанные с фоновыми картами космического микроволнового излучения .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с космическим микроволновым фоном .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cosmic_microwave_background&oldid=1231326205"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7cd22ec80ecab345086d5624f3dd772f__1719504120
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7c/2f/7cd22ec80ecab345086d5624f3dd772f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Cosmic microwave background - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)