Astronomia

Qual seria a aparência do CMB em algum outro lugar do universo?

Qual seria a aparência do CMB em algum outro lugar do universo?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Uma resposta a uma pergunta no Worldbuilding.SE opinou que se você fosse repentinamente transportado para uma distância e direção desconhecidas por magia você poderia usar o Fundo Cósmico de Microondas para determinar sua posição em relação à Terra.

Isso me levou a perguntar: como é o CMB em diferentes posições no universo? As mudanças na aparência do CMB podem ser usadas para determinar sua posição, direção ou velocidade em relação à Terra?


O CMB é quase sem características, mas a palavra-chave é aproximadamente. As pequenas flutuações de temperatura que medimos devem ser semelhantes em qualquer lugar dentro de dezenas a centenas de milhões de anos-luz da Terra ou algo assim. Isso permitiria obter uma orientação absoluta em relação ao CMB e, portanto, em relação à Terra.

É bastante fácil medir a velocidade em relação ao CMB, então se você medir sua velocidade em relação ao CMB em outro lugar (dentro daqueles 10-100 milhões de anos-luz da Terra, de qualquer maneira) e se você souber sua orientação, você pode calcular sua velocidade em relação a Terra.

Mas não vejo nenhuma maneira de medir facilmente a distância da Terra, exceto muito aproximadamente. (O CMB que você vê de qualquer ponto é diferente porque vem de uma esfera diferente. Se você se mover para longe o suficiente da Terra, as flutuações de temperatura que você vê não são mais as que vemos da Terra, porque você está amostrando uma parte diferente de o universo de 300 anos.)

Mais tarde: Tenho pensado no problema da posição e tem uma solução, mas é complicado. O CMB faz uma amostra do universo de 13,7 bilhões de anos atrás e de qualquer ponto dele vê a distribuição da matéria em uma casca tão antiga. Se nos movermos para outro ponto, com efeito, a casca também se desloca e faz a amostragem de diferentes partes do gás. O ponto principal é que as leves ondulações na temperatura do gás que vemos como manchas na CMB são bolhas tridimensionais.

Portanto, se você deslocar uma curta distância no espaço, o CMB mudará mais na direção do movimento (tanto na frente quanto atrás) e menos nos ângulos retos. Além disso, a quantidade de deslocamento dependerá do tamanho angular da flutuação que você está observando. Flutuações de baixa frequência angular vêm de ondulações fisicamente grandes no gás e você precisa se mover uma longa distância para mover a casca que está amostrando para fora da bolha. Ondulações de alta frequência angular vêm de bolhas menores e mudanças mais curtas de posição levarão a casca que você observa de uma bolha para outra.

Acenando minhas mãos um pouquinho, deve ser possível usar métodos estatísticos para estimar a quantidade e a direção do movimento comparando dois mapas CMB detalhados. A principal limitação do método é que quanto mais precisa a resolução angular, mais cedo você perderá toda a correlação entre as duas visualizações do CMB, mas quanto mais grosseira a resolução angular, mais grosseira será sua medição.

Números? Contanto que não estejamos falando sobre acumular muitos bilhões de anos-luz, podemos ignorar questões relativísticas gerais. Uma flutuação com um tamanho angular de 1 grau corresponde a uma flutuação CMB que nos parece agora ter cerca de 250 milhões de anos-luz de diâmetro e, conseqüentemente, deve ter uma boa chance de ser visível para movimentos a aproximadamente essa distância. Isso sugere que o método CMB deve ser capaz de fornecer uma posição aproximada de talvez meio bilhão ou até um bilhão de anos-luz, mas sua precisão cairá rapidamente depois disso.

Observe que, para saltos mais curtos, deve ser possível reconhecer superaglomerados de galáxias e obter uma posição dessa forma.


Como é o Universo visto de sua galáxia mais distante?

Algumas semanas atrás, demos uma olhada na galáxia mais distante (até agora) do Universo conhecido, uma galáxia tão distante que leva exclusivamente observações infravermelhas de nossos telescópios espaciais mais potentes (Hubble e Spitzer) para detectá-la . O que é talvez ainda mais notável é que a luz que nós Faz detectar a partir dele - a luz que detectamos no infravermelho - foi realmente emitida no ultravioleta parte do espectro!

Crédito da imagem: NASA, ESA, Garth Illingworth (Universidade da Califórnia, Santa Cruz) e Rychard Bouwens (Universidade da Califórnia, Universidade de Santa Cruz e Leiden) e a equipe HUDF09.

É apenas a vasta expansão e redshift do Universo que ocorreu, juntamente com o fato de que a luz tem viajado por cerca de 13,4 bilhões de anos, que nos permite observá-la como o fazemos. Considerando que o próprio Universo tem apenas 13,8 bilhões de anos, não estamos apenas olhando para uma vasta distância através do cosmos quando olhamos para esta galáxia, também estamos tendo um tremendo vislumbre de volta no tempo.

Eu não sei sobre você, mas eu não posso deixar de me perguntar o que veríamos se fôssemos de alguma forma (e não se preocupe com Como as) localizado nessa galáxia distante, e olhou para o Universo a partir daí.

Não importa o que aconteça, você estaria vivendo dentro de uma galáxia (ou protogaláxia) e veria um céu noturno cheio de todas as estrelas de dentro dele. Mas o que você veria em detalhe, e o que você encontraria quando olhasse além sua própria galáxia? Existem duas respostas diferentes, dependendo de como você interpreta isso: uma interessante e uma incrivelmente interessante. Regular interessante primeiro.

Vamos imaginar que em vez de de evoluir aqui, em nossa Via Láctea, a segunda maior galáxia em nosso grupo local, um pequeno grupo de galáxias a cerca de 50-60 milhões de anos-luz do núcleo do Superaglomerado de Virgem, uma pequena superdensidade entre muitos superaglomerados na estrutura de grande escala de o Universo, nós evoluímos bem ali. Sobre onde vemos UDFj-39546284, o detentor do recorde atual para a galáxia mais distante.

De certa forma, seria muito semelhante à nossa visão atual hoje.

Ainda viveríamos em um Universo de 13,8 bilhões de anos, ainda viveríamos em um Universo com as mesmas proporções de matéria escura, energia escura, matéria normal e radiação, ainda viveríamos em um Universo onde a matéria se aglomerou e agrupados de acordo com as mesmas leis e padrões que observamos hoje, um Universo com o mesmo espectro de flutuações e o mesmo espectro de temperatura (a 2,73 K) que nossa própria radiação cósmica de fundo observada. E ainda veríamos uma enorme variedade de tipos de estrelas, planetas, aglomerados de estrelas, aglomerados globulares e galáxias bem em nosso próprio quintal. Essas coisas em grande escala seriam as mesmas.

Mas alguns detalhes importantes seriam muito diferente.

Por um lado, o plano de fundo da micro-ondas cósmico teria um padrão completamente diferente de pontos quentes e frios no céu. O padrão de temperatura que vemos aqui e agora é específico para a nossa localização e até o nosso tempo presente em qualquer outro local e em qualquer outro momento (em incrementos de cerca de 117.000 anos ou em distâncias diferentes por cerca de 117.000 anos-luz), o padrão que veríamos seria completamente alheio ao padrão que existe agora. Sim, teria o mesmo espectro de flutuações, mas os detalhes individuais de onde está quente e onde está frio não teriam nenhuma semelhança com os nossos.

Por outro lado, a protogaláxia que vemos agora, UDFj-39546284, muito provavelmente irá evoluir para uma galáxia elíptica gigante ao longo do tempo, uma das maiores e mais massivas galáxias em sua vizinhança. Estar dentro de uma elíptica gigante (como Messier 60) faria com que o céu parecesse muito diferente de como é dentro de nossa Via Láctea, e isso seria uma grande diferença para praticamente todos não-observações extragalácticas.

E se olharmos no exato oposto direção de onde olhamos para ver esta galáxia hoje a partir de aquela galáxia, estaríamos olhando para nossa própria Via Láctea. O que veríamos? Muito provavelmente, uma coleção muito tênue de pequenas protogaláxias, todas Muito de menor do que a Via Láctea hoje. A Via Láctea provavelmente evoluiu por meio de uma série de fusões de galáxias menores, muitas das quais são bastante antigas. Precisaríamos de uma tecnologia de telescópio significativamente melhorada até mesmo do maior que existe hoje para sermos capazes de detectar qualquer coisa, mas se pudéssemos, veríamos centenas de pequenas protogaláxias e provavelmente milhares (ou mesmo dezenas de milhares) de aglomerados globulares em torno do que acabará por se tornar a Via Láctea.

E esse é o menos interessante pergunta a resposta.

Crédito da imagem: NASA ESA G. Illingworth, UCO / Lick Observatory e a Universidade da Califórnia, Santa Cruz R. Bouwens, UCO / Lick Observatory e Leiden University e a equipe HUDF09.

Porque o mais interessante é responder como seria o Universo não se estivéssemos naquele local 13,8 bilhões de anos após o Big Bang, mas e se estivéssemos (de alguma forma) naquele local como nos parece do nosso ponto de vista hoje, ou quando o Universo tinha apenas 370 milhões de anos: apenas 2,6% de sua idade atual. Acima está o Hubble eXtreme Deep Field, nossa visão mais profunda do Universo. Quando olhamos para o abismo da escuridão agora, longe de todas as galáxias conhecidas, é isso que aparece com uma exposição longa o suficiente.

Se fôssemos capazes de contornar as estrelas na protogaláxia que é UDFj-39546284 como era quando o Universo tinha 370 milhões de anos, sabe o que veríamos? Algo assim.

Fora das estrelas em nossa própria (proto) galáxia, haveria muito pouco para ver. Que não é porque o Universo não está cheio de estrelas e protogaláxias neste momento, está totalmente. É porque o Universo ainda é cheio de gás e poeira neutros que bloqueiam a luz e, exceto por algumas regiões próximas e ionizadas, a maior parte do Universo ainda não é transparente à luz visível. Leva muitas gerações de estrelas (e perto de um bilhão de anos) para reionizar completamente o Universo no momento em que estamos vendo este detentor do recorde atual, o Universo ainda não está quase reionizado. É como executar o vídeo, abaixo, e interrompê-lo no registro de data e hora 0:26.

O cósmico Microondas Fundo? De jeito nenhum! Naquela época, a temperatura do que nós sei que no CMB seria um relativamente quentinho 35 Kelvin, ou o suficiente para empurrá-lo até a porção infravermelha do espectro! Os mesmos comprimentos de onda que o telescópio espacial Herschel viu - para examinar o gás formador de estrelas - seriam inundados com relíquia, luz primordial do jovem Universo!

A densidade média do Universo seria de cerca 2100 vezes a densidade que tem hoje em praticamente todas as direções para as quais olhássemos teria uma quantidade enorme de poeira bloqueadora de luz. Os glóbulos de Bok, como a nuvem negra (Barnard 68) abaixo, seriam incrivelmente mais eficaz na triagem de luz de fundo e existiria em quase todas as direções do seu ponto de vista.

E o pior de tudo, tudo que nós poderia ver pareceria estar se afastando de nós em um incrível avaliar. Você acha que o Universo está se expandindo rapidamente hoje? Amendoim!

Nossa taxa de expansão hoje significa que para cada Megaparsec (cerca de 3.000.000 anos-luz) distante um objeto está, em média, ele parece estar se afastando de nós a uma velocidade de cerca de 67 km / s.

Antigamente? Na localização desta galáxia? Para cada Megaparsec um objeto está distante de nós, ele recua em cerca de 1.700 km / s, ou cerca de 0,6% da velocidade da luz. Divertido, certo, eu sei!

Mas há uma parte que é a mais divertida, pelo menos, para mim.

A energia escura seria um componente tão minúsculo da densidade de energia do Universo - algo como 0,1% - que seria completamente indetectável! Matéria normal, matéria escura e radiação dominariam tudo o que víssemos, e os efeitos da energia escura seriam completamente invisíveis e permanecerão assim por bilhões de anos.

E é assim que o Universo seria da perspectiva de nosso atual detentor do recorde para a galáxia mais distante!


Como usamos o CMB para aprender sobre o Universo?

A maioria de vocês que está lendo Starts With A Bang por um tempo viu esta imagem aparecer muitas e muitas vezes.

Por que continuo exibindo e por que é tão importante?

Vamos voltar um pouco à década de 1960. Naquela época, havia duas grandes teorias rivais sobre a origem do Universo: a teoria do Big Bang e o modelo de estado estacionário do Universo. O Big Bang afirmava que o Universo era mais quente e denso no passado e, portanto, de uma idade finita, enquanto a teoria do estado estacionário afirmava que o Universo sempre teve a mesma temperatura e densidade de hoje.

Uma grande diferença entre essas teorias? O Big Bang diz que em um ponto do passado do Universo, estava tão quente e denso que um banho térmico de radiação dominou tudo, e que a radiação - intocada desde que o Universo resfriou o suficiente para formar átomos neutros - ainda deve sobrar hoje .

Deve estar muito mais frio agora, apenas alguns graus acima do zero absoluto, mas ainda deve estar por aí.

Em contraste, o modelo do estado estacionário disse que a única luz que deveria estar ao redor é a luz das estrelas, vindo diretamente das estrelas ou refletida do gás em todo o Universo.

Bem, na década de 1960, Arno Penzias e Bob Wilson usaram este equipamento (acima) - a antena de chifre - para medir a radiação de frequência de micro-ondas. O que eles descobriram foi que a radiação vinha de todos os lugares do céu (que eles podiam medir) com a mesma energia exata!

Nos últimos 45 anos ou mais, confirmamos que esta energia é atingiu o pico praticamente exatamente em 2.725 Kelvins - apenas um pouco acima do zero absoluto - em todos os lugares no céu! Corresponde de forma idêntica ao brilho residual previsto pelo Big Bang e contradiz as previsões da teoria do estado estacionário.

(O hardcore entre vocês verá o 400-sigma barras de erro e suspiro. Isso é não um erro de digitação!)

Não foi até 2003 que um mapa detalhado do variações no céu - as partidas de 2.725 Kelvin - foram medidas. Essas flutuações foram apenas algumas microKelvins, ou milionésimos de grau, e é assim que eles se parecem.

(Este mapa, aliás, é o céu inteiro espalhado em uma elipse, conhecida como projeção de Mollweide.)

Essas flutuações nos dirão um monte de informações sobre o Universo, incluindo quais tipos de estruturas se formarão, qual a idade do Universo, quanta matéria normal, matéria escura e energia escura estão nele, quão importantes são os neutrinos e muitos outras coisas.

Mas não assim, eles não vão. Veja, este mapa tem um problema terrível com ele. Não é só nosso galáxia no caminho,

Mas um monte de fontes extragalácticas fortes de microondas e rádio também estão por aí, bagunçando nossa imagem! Então o que precisamos fazer? Fazemos uma "máscara" da melhor maneira possível, para remover as partes ofensivas da imagem. (Mostrado em vermelho, abaixo).

Sem esses dados da radiação cósmica de fundo, ainda podemos aprender muito sobre o Universo, incluindo sua idade, a presença de matéria escura e energia escura. Mas não poderíamos fazer isso com a maior precisão possível devido às flutuações neste fundo de micro-ondas.

Bem, um novo artigo foi publicado no início deste ano, no qual os autores afirmam ter encontrado um problema com a máscara usada ao olhar para galáxias vermelhas distantes e luminosas.

Minha opinião sobre isso? Isto é um real questão que precisa ser entendida. Se estivermos usando a máscara errada, isso significa que estamos jogando fora dados reais, qual é ruim, ou nós somos mantendo dados ruins, qual é pior. As áreas problemáticas são, por exemplo, circuladas em branco na imagem abaixo.

E o que isso vai mostrar (pelas minhas contas) é que ainda não terminamos a análise completa desses dados! Há muito o que aprender sobre o Universo, e este é o melhor conjunto de dados que temos (até agora) para fazer isso. É por isso que é melhor nos certificarmos de que estamos fazendo tudo certo!

E não tenho problema nenhum com a forma como apresentam os resultados. E ainda, eu quero bater em alguém por causa disso. Robert Massey, estou chamando você. No site PhysOrg:

Sawangwit e Shanks usaram objetos astronômicos que aparecem como pontos não resolvidos em radiotelescópios para testar a maneira como o telescópio WMAP suaviza seus mapas. Eles descobriram que a suavização é muito maior do que se acreditava anteriormente, sugerindo que a medição do tamanho das ondulações CMBR não é tão precisa quanto se pensava. Se for verdade, isso pode significar que as ondulações são significativamente menores, o que pode implicar que a matéria escura e a energia escura não estão presentes afinal.

Bem vamos ver. A primeira frase é boa. A segunda frase também é boa. E a terceira frase, que eu negrito, é uma mentira uivante.

Por que fazer isso? Por que arruinar alguma boa ciência relatando uma conclusão impossível? Você poderia, neste ponto da cosmologia, me dizer que tudo do Fundo Cósmico da Microonda não é confiável e sem sentido, e nós ainda têm evidências esmagadoras de matéria escura e energia escura. Por quê?

Porque a evidência primária da matéria escura não vem da radiação cósmica de fundo. Ele vem de galáxias, aglomerados de galáxias e estruturas em grande escala!

E a evidência primária da energia escura também não vem da radiação cósmica de fundo. Vem de observações de supernovas e outras fontes muito distantes.

Embora o fundo de micro-ondas suporte ambos, não é a base de um castelo de cartas. Em vez disso, é um teste independente que, até agora, chegou às mesmas conclusões. E, tendo trabalhado pessoalmente com esses dados, posso dizer pessoalmente que os considero (e as várias máscaras usadas) muito atraentes e de altíssima qualidade.

Portanto, temos que ter certeza de que os detalhes são resolvidos para que possamos ter confiança em nossas afirmações confiantes, mas estamos caminho além do ponto em que um conjunto de dados ruim nos fará revisar nossa imagem do Universo, as evidências são muito abrangentes e convincentes neste ponto.

Mas continuamos procurando anomalias e examinando as suspeitas que encontramos, porque se não o fizermos, será quando paramos de aprender. Só não descarte tão facilmente o que já sabemos!

Mais como isso

Excelente postagem, Ethan. Muito bem explicado. Gosto de ver o fogo na barriga. É por isso que tentamos desenvolver linhas de evidência independentes. Evita todo o problema do castelo de cartas.

Só para constar: a "mentira uivante" que você cita é, na verdade, de um comunicado à imprensa da Royal Astronical Society of the UK. Você mexeu com a Rainha.

Você está absolutamente apontando a coisa nojenta. Por que essas pessoas estão transformando a boa ciência em má ciência, apenas, para obter alguma notoriedade.O que é realmente chato é que existem tantas coisas incríveis que você pode dizer sobre cosmologia e o mundo em que vivemos, como Ethan faz em seu blog, que é muito triste relatar mentiras de forma sensacionalista, apenas para chamar a atenção para um válido trabalhos.

É bem sabido que Sua Majestade supervisiona pessoalmente todos os comunicados de imprensa astrofísicos da RAS. Faz parte da nossa constituição não escrita.

A Câmara dos Lordes também é importante - é por isso que é chamada de revisão por pares.

Tive que encarar a figura da "área problemática" por vários segundos antes de poder localizar qualquer uma das áreas problemáticas. Essas pessoas estão preocupadas com fontes O (10) pontuais. OK, talvez eles devessem se preocupar, mas isso não vai destruir nenhum resultado básico. Talvez alguns dos parâmetros de ajuste mudem, mas a imagem básica está intacta.

Quanto àquele jornalista do PhysOrg, bobagens como essa são como criacionistas, negadores do aquecimento global, et al., Entram pela porta. Alguém descobre um pequeno problema com uma pequena parte da evidência e declara que a coisa toda é besteira, quando a grande massa de evidências independentes não está em questão. Bom para você por chamá-lo.

A mulher protesta demais.
Sim, bom resumo. Mas.
Por que atacar as opiniões de um mensageiro (ou seja, um oficial de informação) quando você pode atacar as opiniões mais sérias de físicos sérios que publicaram artigos revisados ​​por pares, ou seja, o livro de Fred I. Cooperstocks e o livro de Fred Hoyle et al.
Atacar a opinião de um oficial de informação em astronomia é pouco melhor do que atacar a opinião científica de um político.

Ama a paixão pela ciência, mas "mentira uivante"? Eu simplesmente o denominaria como mais uma opinião / conclusão profissional menos do que totalmente fundamentada.

Meus próprios instintos totalmente desqualificados suspeitam que há, no entanto, um grau de suavização inerente ao que é visto e talvez mais do que um pequeno mal-entendido quanto à natureza total do "ruído" de fundo. Pular apenas nessas apresentações como prova completa de qualquer coisa pode ser considerado um pouco simplista, e é por isso que aprecio a indicação aqui de tantas evidências adicionais.

Então, para que serve a notação matemática, conforme o espaço-tempo se aproxima do infinito, qualquer transmissão de energia e frequência diminui (insira várias razões aqui) para o nível menos detectável?

É por esse tipo de coisa que aprendi a nunca beber cerveja e jogar xadrez ao mesmo tempo. A espuma cósmica se desenvolve e sempre chega a um ponto em que você não consegue apreciar as bolhas subjacentes, a menos que tenha um vidro limpo.

@Thomas: Como já disse várias vezes, Ethan já olhou para as ideias de Cooperstock e as achou insuficientes.

E Ned Wright examinou as ideias de Hoyle et al. E também as considerou insuficientes. (preciso postar os links novamente?)

Ethan, se você está tão confiante sobre o Big Bang etc., qual é a base da sua necessidade de mentir sobre a competição? Certamente, o BB pode se manter por conta própria com base em evidências reais.

Os teóricos do estado estacionário postularam uma temperatura média de (nossa vizinhança) um universo indefinidamente grande e antigo, a partir do qual um fundo de corpo negro quase perfeito tb surgir, trivialmente. No momento em que o CMB foi medido pela primeira vez, a estimativa T favorita entre os Big Bangers era

50 K e subindo (embora se deva admitir que recuaram com notável agilidade). A multidão SS sugeriu várias temperaturas, principalmente muito mais perto do valor medido. A presença de um negro CMB por si só parece demonstrar muito pouco, apesar do veemente revisionismo.

Da mesma forma, as razões de isótopos. Como as estimativas das razões de isótopos cósmicos variaram em graus bastante grandes, o Big Bang conseguiu se adaptar agilmente a cada mudança, prevendo o novo valor com tanta confiança quanto o antigo. Embora seja uma capacidade de permanecer consistente com as proporções du jour é importante para a saúde da teoria, não parece realmente favorecê-la em relação a alternativas igualmente adaptáveis.

Isso não quer dizer que SS seja melhor do que BB. Em vez disso, as descobertas que você menciona não parecem ser as armas fumegantes que você diz que são. Não tenho dúvidas de que armas fumegantes mais sutis realmente existam, mas você está queimando credibilidade. Por que não apenas apresentar evidências realmente persuasivas?

Por que a radiação de fundo em um universo em estado estacionário deveria ser tão homogênea? Afinal, nosso bairro é tudo menos homogêneo. E por que deveria ser um espectro de corpo negro tão perfeito? Que razão se espera que nossa vizinhança esteja em equilíbrio térmico quase perfeito?

No momento em que o CMB foi medido pela primeira vez, a estimativa T favorita entre os Big Bangers era

Isso seria novidade para mim. Pelo que eu sei, na publicação inicial de Alpher, uma faixa de 1 a 5 K foi dada, e só mais tarde Gamov aumentou a temperatura para cerca de 50 K. Você tem evidências de que este último valor de Gamow era o " estimativa de T favorecida "naquela época?

Como as estimativas das razões de isótopos cósmicos variaram em graus bastante grandes, o Big Bang conseguiu se adaptar agilmente a cada mudança, prevendo o novo valor com tanta confiança quanto o antigo.

Até onde eu sei, as principais previsões (isto é, cerca de 75% H e 25% He, e apenas muito poucas quantidades de outros elementos leves) foram estáveis ​​na maior parte do tempo. Por outro lado, nunca vi uma explicação sensata da razão H / He da multidão em estado estacionário, muito menos uma explicação para todos os outros elementos.

Bjoern
Obrigado por me lembrar da análise de Ned Wright do modelo de estado estacionário de Hoyle e empresas qausi. http://www.astro.ucla.edu/

wright / stdystat.htm
Isso explica claramente os problemas com o modelo QSS e não contesto a análise de Ned.

David H
COTONETE. O modelo QSS de Hoyle, Burbidge e Narlikar, conforme descrito em seu livro de 2004, A Different Approach to Cosmology? E também, o que dizer do livro de Fred I. Cooperstock, de 2009, General Relativistic Dynamics: Extending Einstein's Legacy Through the Universe?

Primeiro, Hoyle: pelo que eu posso dizer (como um leigo), Hoyle et al fizeram a ÚNICA crítica / alternativa SISTEMÁTICA DE ALTO NÍVEL DE FÍSICA PROFISSIONAL à teoria do big bang que é apoiada por uma pilha de artigos baseados em pares. Eu valorizo ​​o livro de Hoyle de 2004 não por sua conclusão geral, mas por sua análise detalhada dos problemas da teoria atual do big bang e também com sua própria teoria QSS. Assim, o que encontro no livro de Hoyle é uma crítica séria das idéias subjacentes de ambas as teorias cosmológicas. Portanto, embora eu concorde com a análise de Ned Wright de que, em geral, o modelo do QSS não está correto, também concordo com Hoyle et al de que muitas das ideias de qualquer uma das teorias são problemáticas (por exemplo, sobre elementos de luz, CMB ou redshift). Nenhuma das ideias de Hoyle et al merece discussão? Quem mais é a oposição leal com quem dialogar, senão Hoyle, Burbidge e Narlikar?

Agora, Bjoern re: Cooperstock. "Ethan já olhou para as idéias de Cooperstock e achou que faltavam."
Em um post anterior, Ethan explicou que um artigo sobre uma explicação alternativa para o CMB, "nem considerei se os buracos negros irradiam energia suficiente para explicar o CMB, tive uma sensação de aperto no estômago. Depois de fazer o cálculo, percebi que não vai funcionar. Se, em vez disso, modelar a galáxia como normal com esses buracos negros distribuídos da forma como pensamos que a matéria escura é distribuída, acho que o poder do CMB seria muito pequeno em cerca de cinquenta ordens de magnitude. Mas meu a conclusão geral é - infelizmente - que é um artigo muito ruim. " Essa crítica é muito específica e faz sentido, confio nos cálculos de Ethan. Onde está a crítica detalhada de Fred I. Cooperstock por Ethan ou qualquer astrônomo físico?

Ethan aponta para um ótimo site de resumo de observações de matéria escura começando com a hipótese de J. H. Oort de que "mais massa deve estar presente na galáxia do que pode ser atribuída à matéria visível."

Agora, pelo que entendo Cooperstock, ele (pág. 154-155) "mostrou que a relatividade geral poderia acomodar curvas de rotação galáctica típicas com quantidades relativamente pequenas de matéria escura e, portanto, não da variedade exótica que a descrição" matéria escura "geralmente conota. O trabalho questionou a existência de grandes halos esféricos de matéria escura que atualmente provavelmente a maioria dos astrônomos acredita que cercam o conteúdo visível das galáxias. A questão surge naturalmente: a relatividade geral também poderia acomodar a presença desses halos externos massivos com o plano dado curvas de rotação em um único plano? A resposta é "sim". A relatividade geral demonstra sua maior riqueza do que a gravidade newtoniana desta forma. Vimos que, com base no modelo simples, as velocidades observadas do aglomerado de coma podem ser racionalizadas com a relatividade geral aplicado apenas ao conteúdo visível dos sistemas. "

Acho que tais afirmações publicadas específicas e revisadas por pares com base em cálculos detalhados da relatividade geral merecem uma refutação específica e revisada por pares. Há alguns? Não que eu consiga encontrar, mas sou apenas um amador. Portanto, parece que os dados do halo galáctico e o aglomerado de coma precisam apenas da relatividade geral, não da matéria escura, a menos que você possa me apontar uma crítica confiável. Daí minha pergunta: o que resta da hipótese da matéria escura? Ainda faltam 2% da massa do universo ou 4%?

Agora, minha hipótese é que os astrônomos (incluindo Ethan) começam com a suposição da física de que a gravidade newtoniana deve ser adequada para os campos fracos em consideração para a matéria escura galáctica e que, portanto, eles nunca testaram suas hipóteses de matéria escura galáctica com cálculos detalhados da relatividade geral. Bem, Fred I. Cooperstock, um professor emérito de relatividade geral, testou a hipótese da matéria escura galáctica com a relatividade geral e Cooperstock descobriu que a hipótese da matéria escura não é necessária no nível galáctico. Agora, a resposta do astrônomo tem sido prender a respiração na esperança de que outra pessoa refute a afirmação de Cooperstock (por exemplo, talvez outro físico relativista geral ou o LHC encontre matéria escura). Mas, pelo que posso dizer, ninguém refutou os cálculos de Cooperstock.

"Ethan já olhou para as idéias de Cooperstock e achou que faltavam." é uma declaração de relações públicas, não uma crítica científica específica. Por favor, indique-me uma crítica do site ou resumo do artigo de revisão que vai contra os cálculos e a afirmação de Cooperstock de que a matéria escura não é necessária no nível galáctico. Nós vamos? Se não for assim, por quê?

Outra postagem excelente.
Alguém pode esclarecer se e como a matéria escura e a energia escura afetam uma à outra? Da mesma forma, sabemos como a gravidade local (dentro da galáxia ou aglomerado) afeta a energia escura? E se sim, como sabemos disso? Parece que a gravidade pode inibir o funcionamento de uma energia de vácuo suave, como tentar levantar um tijolo com um aspirador de pó. Considerando que acreditamos que existem grandes quantidades de energia e matéria escura, certamente alguém pensou bem sobre isso. Bjoern?

Bem, acho que posso concordar com isso. Mas, infelizmente, o próprio modelo de Hoyle tem muito mais problemas do que a teoria do big bang.

Também concordo com Hoyle et al de que muitas das ideias de qualquer uma das teorias são problemáticas (por exemplo, sobre elementos de luz, CMB ou redshift).

Eu não tenho o livro de Hoyle. Que tal explicar algumas das coisas "problemáticas" que Hoyle vê, e. g. sobre o CMBR? (estaria no tópico deste tópico)

Onde está a crítica detalhada de Fred I. Cooperstock por Ethan ou qualquer astrônomo físico?

Ambos os comentários me parecem como se Ethan tivesse escrito algo mais sobre as ideias de Cooperstock em algum lugar - mas não consigo encontrar no blog. Ethan, você poderia ajudar?

Bjoern: Por que a radiação de fundo em um universo em estado estacionário deveria ser tão homogênea? Afinal, nosso bairro é tudo menos homogêneo. E por que deveria ser um espectro de corpo negro tão perfeito? Que razão se espera que nossa vizinhança esteja em equilíbrio térmico quase perfeito?

Não sei em que escala você considera nosso bairro "tudo menos homogêneo". Um raio de 1000 GLy não é muito grande se você ainda não assumiu BB. Por que você não esperaria que um universo infinitamente antigo estivesse em equilíbrio? Qualquer coisa diferente de um espectro de corpo negro seria suspeito. Desvios precisariam de explicação, assim como para BB.

[a estimativa de T favorecida entre os Big Bangers era

50 K e aumentando. ] Isso seria novidade para mim. Pelo que eu sei, na publicação inicial de Alpher, uma faixa de 1 a 5 K foi dada, e só mais tarde Gamov empurrou a temperatura para cerca de 50 K. Você tem evidências de que este último valor de Gamow era o " estimativa de T favorecida "naquela época?

Que parte de "subir" você não entende? É a estimativa de Gamow que sempre é citada como tendo sido demonstrada pelas observações do CMB.

[Como as estimativas das razões de isótopos cósmicos variaram em graus bastante grandes, o Big Bang conseguiu se adaptar agilmente a cada mudança, prevendo o novo valor com tanta confiança quanto o antigo.] Pelo que eu sei, as previsões principais (ou seja, cerca de 75 % H e 25% He, e apenas pequenas quantidades de outros elementos leves) permaneceram estáveis ​​na maior parte do tempo. Por outro lado, nunca vi uma explicação sensata da razão H / He da multidão em estado estacionário, muito menos uma explicação para todos os outros elementos.

Cada teoria útil produz suas próprias previsões, e elas não precisam cobrir precisamente o mesmo terreno que outras teorias. O que importa é se eles predizem valores numéricos de observações. O BB é promovido com "pós-previsões", que são legais, mas não são a mesma coisa.

Não estou promovendo SS. Estou perguntando o que é persuasivo previsões O BB tem a seu crédito. Geralmente, o melhor que vejo são novas observações favorecendo uma variante BB em relação a outra, com alguma variante ou outra prevendo todos os resultados possíveis. Por que promover evidências não convincentes (e até mesmo falsidades sobre a concorrência) se há muitas que são persuasivas?

Bjoern
Já que você perguntou: "Não tenho o livro de Hoyle. Que tal explicar algumas das coisas" problemáticas "que Hoyle vê, por exemplo, sobre o CMBR? (Seria o tópico deste tópico)."

O livro de Hoyle foi escrito para o físico profissional e não é uma leitura fácil, mas tentarei resumir o suficiente de seu Capítulo 8, O fundo de microondas cósmico - um relato histórico nas páginas 79 a 94. As páginas 82 a 94 são fundamentais. O livro está disponível em formato de visualização aqui http://books.google.com/books?id=lxzxg6iHc1MC&printsec=frontcover&dq=Ho…
Além disso, no google books online, você pode acessar worldcat dot com e descobrir quais bibliotecas em todo o mundo têm este livro.

Mas deixe-me resumir.
pág. 82 e 83 (não na visualização online do google) "Na teoria do estado estacionário, não deve haver diferença entre o material galáctico considerado localmente, para o qual Y = 0,25 (aprox.), e o material glático considerado cosmologicamente. Y = 0,25. implicando uma densidade de massa universal de hélio igual a um quarto da densidade bariônica da matéria visível, ou seja, 7,5 x 10 ^ -32 g cm ^ -3. O constrangimento era que a desidade de energia da luz das estrelas não era maior que = (aprox) 10 ^ -14erg cm ^ -3.
“Esse constrangimento não foi enfrentado até 1955, quando Bondi, Gold e Hoyle admitiram a dificuldade, apontando que para escapar dele era necessário um fundo de radiação universal de densidade de energia 4,5 x 10-13 erg cm ^ -3 para estar presente no distante infravermelho." Os três autores discordaram sobre o que publicar e a opinião de Gold não foi publicada. "Se a imagem de Gold da natureza como um arquidegradador de energia tivesse sido seguida, um cálculo das temperaturas termodinâmicas resultantes teria seguido imediatamente."

"Desde a
aT ^ 4 = 4,5 x 10-13 erg cm ^ -3 (equação 8,3)
e a = 7,564 x 10 ^ -15 erg cm ^ -3 K ^ -4
T = 2,78K (equação 8.4)
se este passo elementar tivesse sido dado em 1955, é fácil contemplar que quando o fundo cósmico de microondas foi detectado em 1965 como tendo uma temperatura um pouco abaixo de 3K, esta estimativa de T feita em 1955 teria parecido mais forte do que as estimativas 'acima de 5K' de Gamow, Alpher e Herman feitos em 1948. E. os apoiadores do big bang não teriam sido capazes de ocupar o centro do palco na medida em que realmente o fizeram. E se Bondi, Gold e Hoyle tivessem o espírito de lembrar a determinação de McKellar de 2,3K para a excitação térmica do CN, é provável que a teoria do big bang nem estivesse no palco. "

OK, isso é das páginas 82 e 83 e a ideia básica da explicação CMB atual de Hoyle. As páginas seguintes, mais visíveis, defendem essa posição com um mecanismo plausível e validam essa ideia com dados atuais, incluindo observações do COBE.

Mais algumas citações relevantes. pg 85, "Apontar para uma previsão de 4,5 x 10-13 erg cm ^ -3 para alguma forma de fundo infravermelho, conforme discutido, não teve peso em si mesmo. Os fatos relevantes permaneceram ocultos por anos. apenas no final dos anos 1980 , fez o que Bondi, Gold e Hoyle estavam buscando em 1955 tornou-se finalmente disponível. A necessidade era de uma forma de partícula com um alto coeficiente de absorção em comprimentos de onda mícron, significativamente mais altos do que em comprimentos de onda ópticos, para produzir a absorção e reemissão necessário para termalização no infravermelho distante. "

Hoyle continua explicando quais partículas foram observadas para fazer exatamente isso. Não estou entendendo totalmente, mas ele parece estar dizendo que são bigodes de carbono e principalmente bigodes de ferro ou ambos.

pg 89 "Se a produção de bigode de ferro for considerada como 0,1 Msun por supernova e se a taxa de produção da supernova for considerada como 1 por 30 anos por galáxia, a produção total por galáxia em 10 ^ 10 anos é de aproximadamente 2/3 x 10 ^ 41 g, pelo termo galáxia aqui está implícito uma galáxia principal, da qual a densidade espacial é cerca de 1 por 10 ^ 75 cm ^ 3. Portanto, a densidade de bigode esperada, levando os bigodes a serem expelidos de sua galáxia original pela pressão de radiação, torna-se
2/3 x 10 ^ 41 x 10 ^ -75 = (aproximadamente) 10-34 g cm ^ -3
A densidade calculada é, portanto, considerada aproximadamente 10-34 g cm ^ -3, como assumido acima. Se isso não tivesse relevância para o problema do microondas, seria mais um acidente. "

OK, os bigodes de ferro parecem ser a causa principal de Hoyle para a radiação térmica de fundo de 2,73K (se entendi Hoyle corretamente).

Em seguida, Hoyle explica como tudo isso está de acordo com os dados do COBE (pelo menos até a publicação em 2004).

OK, esse é o meu resumo de Hoyle. Acho que entendi Hoyle corretamente. Para mim, sua explicação do CMB é melhor do que ter que encolher o universo ao tamanho de um amendoim e aumentar sua temperatura para milhões de graus. Sua explicação envolve apenas a ciência conhecida de absorção da luz das estrelas e reemissão por partículas conhecidas produzidas por supernova.

post fascinante e esclarecedor como sempre.

Bjoern
Sim, Ethan comentou 24/09/2009 sobre Cooperstock, "Minha conclusão? Seu modelo é interessante em princípio, mas ele o aplica incorretamente. É possível ter o que ele sugere, mas não é uma galáxia." Por que não, protesto que realmente não é uma explicação do que há de errado com o modelo de Cooperstock.A menos que você aceite a sugestão absurda de Ethan de que Cooperstock não sabe o que é uma galáxia, "mas não é uma galáxia". Esta é uma crítica recatada. Ethan sugere seriamente que Cooperstock fez todos os cálculos da relatividade geral corretamente, mas que ele acidentalmente usou a definição errada de uma galáxia? Parafraseando Ethan Siegel: "Estou chamando você de Ethan Seigel."

E então, em outra postagem do blog em 30/09/2009, Ethan comenta: "Já passei pelos problemas com o artigo de Cooperstock e Tieu, você tem uma alternativa?"
Onde Ethan passou pelo problema com o artigo de Cooperstock, obviamente eu perdi algo ou Ethan não quer explicar.

Em um e-mail de 27/09/2009, agradecendo a minha crítica positiva de seu livro, Cooperstock comentou: "Você deve saber que, embora tenhamos respondido a todas as nossas críticas, que eu saiba, não houve qualquer contra-crítica, em pelo menos não na impressão. "

Então, por que estou surpreso que Ethan ou algum especialista em blogs não respondeu à minha pergunta teimosa. Eu pergunto novamente, o que há de errado com o cálculo da relatividade geral de Cooperstock que mostra que a relatividade geral explica a maior parte do fenômeno associado à matéria escura galáctica sem a necessidade de matéria escura exótica. Alguém aí tem uma resposta substantiva?

É claro que escrever um artigo de revisão por pares ou apenas escrever uma explicação séria em um blog para uma questão científica séria é muito mais difícil do que "derrubar" uma ideia.

Desde quando "um raio de 1000 GLy" é nossa vizinhança? Escolha estranha de palavras. Mesmo em escalas cósmicas, "nossa vizinhança" geralmente significa no máximo 100 MLy.

Por que você não esperaria que um universo infinitamente antigo estivesse em equilíbrio?

Porque vemos que o tempo todo as coisas estão mudando - estrelas velhas estão explodindo, novas estrelas estão se formando, buracos negros supermassivos às vezes são mais, às vezes menos ativos. Como pode o universo estar em equilíbrio térmico se todas essas perturbações acontecem o tempo todo?

Que parte de "subir" você não entende? É a estimativa de Gamow que sempre é citada como tendo sido demonstrada pelas observações do CMB.

Você disse que era "50 K e aumentando", o que implica que havia previsões para valores ainda * mais altos * do que 50. Mas o valor mais alto que já ouvi (e mesmo isso apenas como um limite superior!) Foi os 50 K. de Gamow. E, por favor, apoie sua afirmação de que "é a estimativa de Gamow que sempre é citada como tendo sido demonstrada pelas observações do CMB", especificamente que os 50 K de Gamow são citados a esse respeito.

Cada teoria útil produz suas próprias previsões, e elas não precisam cobrir precisamente o mesmo terreno que outras teorias.

Direito. Mas reclamar que a BBT não consegue acertar a abundância de elementos leves, mas, por outro lado, ignorar que a SS não consegue nem acertar a abundância de H e He, parece um pouco estranho, não acha?

O que importa é se eles predizem valores numéricos de observações. O BB é promovido com "pós-previsões", que são legais, mas não são a mesma coisa.

Explique o que exatamente você quer dizer com "pós-previsões".

Estou perguntando quais previsões persuasivas o BB tem a seu favor.

Bem, para começar, o que você contesta: a existência da CMBR e a abundância de elementos. Eu, por mim, acho que ambos são persuasivos - simplesmente porque nenhum outro modelo até agora conseguiu prever essas coisas de forma sensata.

Obrigado pela dica. Infelizmente, o livro parece estar disponível apenas em 6 bibliotecas em toda a Alemanha - e a mais próxima fica a cerca de 250 quilômetros de distância.

Obrigado por suas citações - mas não consigo entender o argumento. Como, exatamente, eles chegaram à previsão de uma densidade de energia de 4,5 x 10-13 erg cm ^ -3? O que isso tem a ver com a densidade do hélio?

Para mim, sua explicação do CMB é melhor do que ter que encolher o universo ao tamanho de um amendoim e aumentar sua temperatura para milhões de graus.

Por favor, não deturpe a Teoria do Big Bang. No BBT, para produzir o CMBR, você tem que aquecer o universo apenas a cerca de 3000 K, não a "milhões de graus", e nessa idade, seu diâmetro ainda seria de milhões de anos-luz, não "do tamanho de um amendoim". Além disso, em algumas variações mais recentes do modelo de estado estacionário (o "estado quase estacionário"), Hoyle et al. * também * propõe um universo que era muito menor e muito mais quente no passado - * muito * semelhante à teoria usual do Big Bang.

Sua explicação envolve apenas a ciência conhecida de absorção da luz das estrelas e reemissão por partículas conhecidas produzidas por supernova.

Mas a explicação do Big Bang para o CMBR * também * envolve apenas a ciência conhecida de absorção e emissão de radiação por partículas conhecidas. Não vejo grande diferença aqui. E ainda pior: o modelo de "bigodes de ferro" de Hoyle não funciona. Veja aqui: http://www.astro.ucla.edu/

wright / stdystat.htm (essa é a página que já mencionei várias vezes agora.) comece a ler o parágrafo "Se o QSSC." e continue até ". o que Narlikar et al. está fazendo."

OK, isso revela os limites da minha capacidade de atenção e da minha compreensão. Obviamente, não entendi totalmente Ned Wright ou Hoyle.
Aceito a interpretação de Bjoern.

em relação às suas duas questões, 1) "Como, exatamente, eles chegaram à previsão de uma densidade de energia de 4,5 x 10-13 erg cm ^ -3?"
Eu realmente não entendo o que eles estão dizendo porque fico confuso quando eles estão explicando a história das várias teorias versus o que eles pensam atualmente. Mas deixe-me pegar um canudo. Há uma observação: "Gold argumentou a favor de um fundo termalizado, porque a natureza sempre se mostra mais eficiente na degradação da qualidade da energia do que esperamos." Aparentemente, essa observação leva a 4,5 x 10 ^ -13 erg cm ^ -3. Eu realmente não entendo do que eles estão falando. Desculpe.

2) "O que isso tem a ver com a densidade do hélio?" idem aqui na minha falta de compreensão. Parece que um documento de referência de papel de Bondi, Gold e Hoyle de 1955, Observatory, 75, 80 explica isso.

nas páginas 201-207, Hoyle fornece sua versão atual (2004) de "A origem do fundo de micro-ondas". Não citei essa seção porque, francamente, não entendi mais dessa seção do que das páginas anteriores e havia mais detalhes que eu não tinha ideia do que significava.

Melhor compreensão é sempre bom. Mas, ao reler as palavras e gráficos de Ned Wright, e entendendo um pouco melhor, é desanimador que esse modelo QSS seja a melhor alternativa ao BBT.

Pessoalmente, ainda sou cético em relação ao BBT, mas, cientificamente, adio o seu julgamento.

Além disso, suas observações, "No BBT, para produzir o CMBR, você tem que aquecer o universo apenas a cerca de 3000 K, não a" milhões de graus ", e nessa idade, seu diâmetro ainda seria de milhões de anos-luz, não "do tamanho de um amendoim". Além disso, em algumas variações mais recentes do modelo de estado estacionário (o "estado quase estacionário"), Hoyle et al. * também * propõem um universo que era muito menor e muito mais quente no passado - * muito * semelhante à teoria usual do Big Bang. " são bem tomadas.

Bjoern: Você deve ter perdido "se ainda não assumiu BB". Para o propósito do CMB, "nossa vizinhança" se refere ao caminho livre desses fótons de microondas entre as interações com a poeira cósmica. Eles não interagem muito, então você precisa de muito espaço. Em SS, supõe-se que as supernovas e a formação de estrelas acontecem desde sempre, então os eventos, até mesmo as supernovas, são superados em média, o mesmo que as colisões atômicas. Tal como acontece com BB, qualquer razão de isótopos medida pode ser tornada consistente com a teoria após o fato, mas como com BB, isso não diz nada sobre a validade da teoria. "Crescente" só pode significar que as estimativas anteriores eram mais baixas do que as estimativas posteriores. 50K foi a última estimativa não superada por eventos.

Uma "pós-previsão" ocorre quando a teoria é ajustada com sucesso para produzir os valores medidos. Posso entender sua confusão, pois isso é chamado de "previsão" em astronomia, embora em nenhum outro lugar.

Uma última citação de Hoyle, Burbidge, Narliker, que não posso avaliar com conhecimento, na página 207 os autores resumem: "Então, quanto isso define o QSSC à frente do big bang? Pelos padrões atualmente operantes na cosmologia do big bang, em que nada relacionado com o pano de fundo foi provado, mas apenas assumido ad hoc, um caminho realmente muito longo. "

Agora não entendo o que é ad hoc. Então, fico me perguntando quem está dizendo mais meias verdades. E sim, eu vejo meus próprios preconceitos. Deixe-me dizer nada mais sobre o CMB por enquanto. Vou apenas ouvir o seu raciocínio aberto. Espero que você consiga obter uma cópia do livro de Hoyle.

Adie a Ed Wright, não a mim - * ele * é o cosmologista especialista, sou apenas um físico de partículas com algum conhecimento em cosmologia.

(ah, e também não entendo por que Hoyle et al. chamam o modelo BB do CMBR de "ad hoc".)

Obrigado por explicar isso e desculpe pelo mal-entendido. No entanto, * ainda * acho que chamar "raio de 1000 Gly" de nossa "vizinhança" é bastante estranho! E não está totalmente claro para mim de onde vem o número de 1000 Gly - é uma estimativa grosseira ou você ou outra pessoa realmente calculou que este é o comprimento médio do caminho livre?

Em SS, supõe-se que as supernovas e a formação de estrelas acontecem desde sempre, então os eventos, até mesmo as supernovas, são superados em média, o mesmo que as colisões atômicas.

Não entendo como esses eventos podem "sair da média". Se o CMBR for emitido o tempo todo na mesma temperatura, mas às vezes com uma temperatura diferente devido a eventos locais, devemos ver temperaturas diferentes quando olhamos para direções diferentes - não essencialmente a mesma temperatura em todos os lugares, eu acho.

Tal como acontece com BB, qualquer razão de isótopos medida pode ser tornada consistente com a teoria após o fato, mas como com BB, isso não diz nada sobre a validade da teoria.

Então, como o SS explica a proporção de H para He hoje? E o fato de que essencialmente todas as abundâncias de elementos vão a zero se olharmos para estrelas mais velhas, enquanto a abundância de H vai para 75% e a abundância de He para 25%?

"Crescente" só pode significar que as estimativas anteriores eram mais baixas do que as estimativas posteriores. 50K foi a última estimativa não superada por eventos.

Bem, eu não sou um falante nativo de inglês, então talvez eu não entenda algo aqui - mas "50 K e aumentando" ainda implica para mim que você quis dizer "havia um valor de 50 K e mais tarde havia valores ainda maiores".

Uma "pós-previsão" ocorre quando a teoria é ajustada com sucesso para produzir os valores medidos. Posso entender sua confusão, pois isso é chamado de "previsão" em astronomia, embora em nenhum outro lugar.

Bem, se você vê dessa forma, então muitas medições em física são pós-previsões, já que muitas medições são usadas para ajustar parâmetros em uma teoria. E não, isso * não * acontece apenas na astronomia, isso também acontece e. g. em física de partículas.

Além disso, você parece ignorar aqui que, para prever a abundância dos elementos, são necessários apenas alguns parâmetros. Esses poucos parâmetros podem ser determinados usando medições de apenas algumas abundâncias - e então pode-se usar esses parâmetros determinados para prever as abundâncias de todos os outros elementos. Portanto, a BBT * não * apenas usa "pós-previsões" a esse respeito.

Bjoern: Eu * ainda * acho que chamar "raio de 1000 Gly" de nossa "vizinhança" é bastante estranho!

Lembre-se, novamente, de que não estamos presumindo BB. 1000 Gly é uma distância insignificante em um universo infinito.

"E não está totalmente claro para mim de onde vem o número de 1000 Gly - é uma estimativa grosseira ou você ou outra pessoa realmente calculou que este é o comprimento médio do caminho livre?"

A interpretação de "e subindo" não depende dos detalhes do inglês. Em vez disso, é uma questão de amostragem: a "primeira diferença / derivada" usando a última estimativa registrada, e qualquer outra, foi positiva ou negativa?

Se você assumir um universo estatisticamente estático e uniforme, então qualquer objeto flutuando no espaço entre superaglomerados tem necessariamente a mesma temperatura que qualquer outro, e essa temperatura implica em uma curva de radiação de corpo negro. Mesmo que os proponentes da SS não tenham publicado tal previsão, ela está implícita no modelo. São apenas os desvios do corpo negro que fornecem pistas. Portanto, é ativamente desonesto insistir que a própria presença do CMB distingue o BB do SS.

[Como acontece com BB, qualquer proporção de isótopos medida pode ser consistente com a teoria após o fato] Então, como o SS explica a proporção de H para He hoje? E o fato de que essencialmente todas as abundâncias de elementos vão a zero se olharmos para estrelas mais velhas, enquanto a abundância de H vai para 75% e a abundância de He para 25%?

Por favor, corrija-me se eu estiver enganado, mas pelo que entendi, as previsões de isótopos não dependem realmente de um Big Bang ter ocorrido um pouco antes, mas apenas de detalhes do ambiente em que cada núcleo de luz se forma. Em outras palavras, se em cada lugar onde os núcleos leves se formam, essas condições prevalecem, então elas não precisam se formar todas ao mesmo tempo. Como se trata de outra pós-previsão (já que o número 75/25% era conhecido antes de BB), só precisamos criar núcleons em pontos onde as condições corretas são obtidas.

Não sabemos realmente por que algumas estrelas não têm metais. É conveniente adivinhar que eles devem ser mais velhos porque não possuem metais. O raciocínio circular é tentador, mas espero que você possa ver por que ele deve ser evitado.

Para mim, você começa a obter evidências persuasivas quando encontra indícios de que a temperatura do corpo negro aumenta continuamente com a distância, como sugerido por SZ.

Isso não tem nada a ver com "assumir BB" ou não. Mesmo se assumirmos o BB, o universo ainda pode ser infinitamente grande, e mesmo assim eu diria que "raio de 1000 Gly" não é "nossa vizinhança".

A interpretação de "e subindo" não depende dos detalhes do inglês. Em vez disso, é uma questão de amostragem: a "primeira diferença / derivada" usando a última estimativa registrada, e qualquer outra, foi positiva ou negativa?

Perdão? Você quer sugerir que, se a figura subiu do penúltimo para o último valor, então se justifica dizer que a figura foi a última figura "e aumentando"? Não faz sentido para mim, desculpe.

Se você assumir um universo estatisticamente estático e uniforme, então qualquer objeto flutuando no espaço entre superaglomerados tem necessariamente a mesma temperatura que qualquer outro.

Não vejo como isso deveria acontecer, desculpe. Se fosse * completamente * estático, eu concordaria. Mas meramente "estatisticamente estático" não é suficiente, na minha opinião - e expliquei acima porque penso assim.

Por favor, corrija-me se eu estiver enganado, mas pelo que entendi, as previsões de isótopos não dependem realmente de um Big Bang ter ocorrido um pouco antes, mas apenas de detalhes do ambiente em que cada núcleo de luz se forma.

Bem, depende do universo ter sido muito mais quente e muito mais denso em algum momento no passado. Não vejo como isso poderia ser compatível com SS, embora faça sentido na BBT.

Em outras palavras, se em cada lugar onde os núcleos leves se formam, essas condições prevalecem, então elas não precisam se formar todas ao mesmo tempo.

Bem, então você precisa explicar por que, quando olhamos para distâncias maiores, i. e. mais no passado, vemos cada vez menos elementos pesados, mas a abundância de H e He permanece aproximadamente constante.

Não sabemos realmente por que algumas estrelas não têm metais.

Então você acha que pode simplesmente ignorar que esse fato é perfeitamente consistente com o BBT, mas muito difícil de explicar no modelo SS.

É conveniente adivinhar que eles devem ser mais velhos porque não possuem metais.

Err, você não sabe que podemos * medir * a idade das estrelas? Não há "adivinhação" envolvida nisso.

Para mim, você começa a obter evidências persuasivas quando encontra indícios de que a temperatura do corpo negro aumenta continuamente com a distância, como sugerido por SZ.

Err, mas * existem * já algumas medições que mostram que o CMBR tem uma temperatura mais alta em uma distância maior! Você não ouviu falar disso? Aqui está um exemplo (existem outros, mas eu teria que pesquisá-los um pouco): http://arxiv.org/abs/astro-ph/?0012222

Bjoern: * existem * já algumas medições que mostram que o CMBR tem uma temperatura mais alta a uma distância maior.

Sim, foi o que eu disse. Essa evidência é difícil de conciliar com um modelo de estado estacionário, e é essa evidência que deve ser apresentada como convincente. A presença de um CMB, em contraste, é uma evidência extraordinariamente fraca, e apresentá-la como definitiva equivale a um revisionismo.

@Nathan Myers: Eu expliquei acima porque eu não acho que um modelo SS implica um CMBR (e até agora você não explicou onde meu raciocínio está errado, apenas alegou que as perturbações de alguma forma "saem da média", no entanto isso deve funcionar). Portanto, ainda acho sensato dizer que a existência de um CMBR homogêneo e de corpo negro é evidência para a BBT, mas contra um modelo SS.

Além disso, você aparentemente ainda ignora vários dos meus argumentos sobre a nucleossíntese (primordial).

Eu gostaria de corrigi-lo em todo o seu trabalho. o mundo não foi criado por um estrondo, foi criado por Deus. Ele fez os céus e a Terra. Não tem nada a ver com banda. Essa hipótese sempre será uma teoria porque existe um Deus. Seu filho Jesus Cristo morreu por nossos pecados, então você tem permissão para viver agora. Se ele não tivesse morrido pelos nossos pecados, você iria embora num piscar de olhos por pensar que a teoria do big bang era verdadeira. Você pode ler tudo sobre Jesus em um livro chamado Bíblia Sagrada, então orarei para que você mude todas as suas idéias.

Não tem nada a ver com banda.

Sua postagem também não demonstra nada a ver com saúde mental. Certifique-se de que sua mãe saiba que suas prescrições precisam ser recarregadas!

Doar

ScienceBlogs é onde os cientistas se comunicam diretamente com o público. Fazemos parte da Science 2.0, uma organização sem fins lucrativos de educação científica que opera de acordo com a Seção 501 (c) (3) do Código da Receita Federal. Faça uma doação dedutível de impostos se você valoriza a comunicação científica independente, a colaboração, a participação e o acesso aberto.

Você também pode fazer compras usando o Amazon Smile e, embora não pague mais nada, recebemos algo bem pequeno.


O Eixo do Mal CMB

É muito difícil ver em Figura 2, mas com um pouco de massagem, podemos ver que muitas das flutuações no CMB se alinham ao longo de um único eixo, denominado o eixo do mal, como mostrado em figura 1. (Formalmente, os momentos quadrupolo e octopolo das flutuações se alinham.) À primeira vista, é bastante estranho, porque acreditamos que as flutuações na densidade do universo primitivo deveriam ser distribuídas aleatoriamente de uma maneira particular & # 8230 e este é exatamente o maneira que eles estão distribuídos em escalas menores. A aparência manchada de figura 2 é exatamente devido a este comportamento aleatório particular das flutuações na CMB.

Então, o que está acontecendo? Existem algumas possibilidades. Vou examiná-los e acrescentar minha opinião (e o consenso científico ou a falta dele).


Uma breve história do universo primordial

O fundo cósmico de microondas para a Época da Reionização

A Época da Reionização é um período da história do universo que se estendeu desde

400 milhões de anos após o Big Bang até

1 bilhão de anos após o Big Bang, durante o qual o universo passou a se parecer com o que vivemos hoje. Durante o amanhecer cósmico anterior, as primeiras estrelas e galáxias se formaram a partir de nuvens de gás em colapso. A transformação do gás hidrogênio nos espaços entre as galáxias pela ionização da luz dessas estrelas e galáxias primitivas é conhecida como a Época da Reionização. Ser capaz de observar mudanças no gás hidrogênio durante esses grandes períodos da história do universo poderia nos dizer sobre como e por que o universo se parece com o que é hoje.

Idade das trevas cósmicas

Após a emissão do Fundo Cósmico de Microondas (CMB), 400.000 anos após o Big Bang e

360 milhões de anos antes da Época da Reionização, o universo estava cheio de hidrogênio neutro - átomos feitos de um próton e um elétron. O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, e imediatamente após o CMB era o elemento dominante. Este período é conhecido como idade das trevas cósmicas, e durante este tempo as enormes nuvens de hidrogênio neutro colapsaram em nuvens mais densas devido às ligeiras perturbações de densidade que podem ser vistas nos mapas CMB. Observacionalmente, este período deve ser visto no espectro de luz de rádio em um comprimento de onda muito específico, e é o sinal que estamos procurando no momento.

Figura: Fundo de micro-ondas cósmico visto pelo Telescópio Espacial Planck. Crédito da imagem: ESA / Planck Collaboration

O comprimento de onda da luz emitida por um átomo ou molécula é determinado pela estrutura dentro da partícula e como essa estrutura muda. O elétron e o próton de um átomo de hidrogênio têm uma propriedade chamada spin, e os spins relativos dessas partículas podem ser alinhados ou anti-alinhados dentro do átomo. Quando o elétron e o próton estão alinhados, o próprio átomo tem uma energia geral ligeiramente maior do que quando eles estão anti-alinhados, e um átomo pode mudar espontaneamente de alinhado para anti-alinhado, chamada de “transição spin-flip”. De acordo com a lei de conservação da energia, se um átomo faz uma transição spin-flip para um estado de energia inferior, a diferença nos estados de energia deve ir para algum lugar, e esse lugar é um fóton (um pacote de luz). Como a diferença de energia entre os dois alinhamentos de spin é exata, a energia (e, portanto, o comprimento de onda) da luz emitida é sempre a mesma para o hidrogênio neutro, é uma onda de rádio com comprimento de onda de 21 cm. Esta “linha de 21 cm”, como é conhecida, é o comprimento de onda dominante da luz durante a idade das trevas cósmicas, porque não há estrelas ou galáxias durante este período para produzir grandes quantidades de outros comprimentos de onda de luz, exceto para o pós-luminescência do corpo negro CMB .

Figura: Representação do spin-flip do hidrogênio e a emissão resultante de uma onda de rádio com comprimento de onda de 21cm.

Amanhecer cósmico

À medida que as nuvens de hidrogênio neutro esfriam, a gravidade faz com que elas colapsem em nuvens mais densas e, em algum ponto, a densidade dessas nuvens aumenta tanto que um novo processo é acionado - a fusão nuclear. A fusão nuclear é o que abastece nosso sol e faz com que todas as estrelas brilhem. A fusão nuclear é o processo de forçar os núcleos dos átomos a se unirem para criar átomos novos e mais pesados. As primeiras estrelas formadas dessa maneira eram massivas (centenas de massas solares) e não viveram muito (alguns milhões de anos) porque fundiram o hidrogênio em hélio. Essas estrelas só eram capazes de ionizar pequenas quantidades de hidrogênio neutro (ionização é a remoção de um elétron de um átomo) porque, em sua maioria, produziam luz ultravioleta (UV). Essa luz, entretanto, era capaz de mudar o sinal de rádio porque conectava a luz das estrelas ao brilho do sinal de hidrogênio. Isso foi o suficiente para aquecer o hidrogênio da temperatura de fundo muito fria para coincidir com a temperatura de radiação dessas estrelas. Essa rápida mudança no sinal de rádio ocorreu ao longo de 100 milhões de anos e nos fornece uma data e hora para a formação das primeiras estrelas.

Época de Reionização

A Época da Reionização começou quando as primeiras estrelas e seus remanescentes produziram luz poderosa o suficiente para ionizar o hidrogênio neutro. Conforme a segunda geração e as estrelas posteriores se formaram, elas foram contaminadas com elementos mais pesados ​​do que o hidrogênio formado nas primeiras estrelas, permitindo-lhes produzir mais luz energética. Essa luz estava nas frequências de UV e de raios-X e, à medida que se propagava a partir dessas estrelas brilhantes e seus remanescentes, ionizaria o hidrogênio circundante. Com a morte da primeira e das estrelas posteriores, veio um grande contribuinte para a ionização do hidrogênio - os buracos negros de massa estelar que se acumulam. Esses buracos negros tinham discos de material (discos de acreção) caindo sobre eles, contribuindo com fótons de raios-X que poderiam ionizar grandes quantidades de hidrogênio neutro ao seu redor.

Figura: Impressão do artista & # 8217s da evolução do Universo. Dentro do arco azul são visíveis as estruturas ionizadas que se parecem com bolhas, a mais notável das quais é um buraco negro que se acumula. Crédito da imagem: Robin Dienel, Carnegie Institute for Science.

O hidrogênio ionizado não produz a linha de 21 cm, porque requer um elétron para fazê-lo, e o processo de ionização remove o único elétron do átomo de hidrogênio. À medida que mais desses objetos ionizantes se formavam, esses bolsões crescentes de gás ionizado ao redor deles começaram a se sobrepor uns aos outros até que o hidrogênio no universo estava quase totalmente ionizado. Isso marca o fim da Época da Reionização e o início do universo como o conhecemos.

Figura: Dois caminhos evolutivos diferentes possíveis do gás neutro no Universo. Esses caminhos estão sendo sondados por radiotelescópios de baixa frequência, como o Murchison Widefield Array. Crédito da imagem: Andrei Mesinger (SNS, Itália).


Comentários

A descrição da polarização E e B parece-me completamente análoga aos primeiros trabalhos geofísicos de Lord Rayleigh (1842-1919) e Sir Horace Lamb (1849-1935), nomes que me vêm à mente. Seu trabalho foi baseado no trabalho de Sir Isaac Newton (1643-1727). Claro que houve muitos outros em todo o mundo que se corresponderam por meio de notas escritas carregadas em navios à vela e estabeleceram as bases para o conhecimento atual da Mãe Terra, ou seja, que ela é dinâmica, tem várias camadas e tem um núcleo de ferro, para começar. Em seu trabalho, eles estabeleceram que a energia viaja na forma de ondas de pressão e torção (cisalhamento, rotação etc.) na Terra. Cada forma tem uma característica distinta de velocidade e atenuação, dependendo do meio. Eles nunca viram o núcleo, o manto ou as crostas, mas permitiram que pesquisadores posteriores identificassem com exatidão os materiais que os definiam.

Parece-me que estamos no mesmo ponto no tempo para a descoberta do conhecimento do universo. Sejamos realistas, temos mais de 13,82 bilhões de anos, a Criação continua, governada pelas Leis da Física. Estes são tempos emocionantes.

Você precisa estar logado para postar um comentário.

21 de janeiro de 2014 às 12h30

Em primeiro lugar, quero que você saiba que, ao longo dos anos, apreciei sua revista, ela é tão bem feita e instrumental em minha própria educação astronômica, então quero agradecer a você por todos esses anos maravilhosos.

Só quero que você saiba que ainda estou recebendo o boletim semanal no meu antigo endereço de e-mail '' carmanahdesign.com ''

É possível enviar para o meu novo endereço visto que já está em serviço '' [email protected] ''

Obrigado e cumprimentos

Você precisa estar logado para postar um comentário.

23 de janeiro de 2014 às 17h30

Quando eles dizem que o universo está "mapeado", presumo que eles saibam onde estamos no espaço-tempo ou não seríamos capazes de ler o fluxo de CMB em relação à nossa posição. Isso está correto? Somos parte de uma galáxia que emite essa radiação no tempo presente ou a nossa é muito diferente? Em outros 13 bilhões de anos, o nosso atingiria um observador da mesma maneira? Minha última pergunta é: qual é a nossa velocidade em relação ao CMB vindo de (presumivelmente) longe através do universo? Em outras palavras, o Big Bang nos fez partir do outro lado a uma velocidade que distorce as leituras?
Eu gostaria de receber uma resposta de uma pessoa da S & ampT com acesso a pessoas que trabalham com CMB.


Antes da primeira luz

Conhecemos esse simples fato por causa da existência da radiação cósmica de fundo (CMB), um banho de radiação fraca, mas persistente, que encharca todo o universo. Se você encontrar um fóton aleatório (um pouco de luz), há uma boa chance de que seja do CMB - a luz ocupa mais de 99,99% de toda a radiação do universo. É uma relíquia de quando o universo tinha apenas 270.000 anos e fez a transição de um plasma quente e turbulento para uma sopa neutra (sem carga positiva ou negativa). Essa transição liberou radiação incandescente que, ao longo de 13,8 bilhões de anos, resfriou e se estendeu até as microondas, dando-nos a luz de fundo que podemos detectar hoje. [Plano de fundo da micro-ondas cósmica: Explicação da relíquia do Big Bang (infográfico)]

Na época do lançamento do CMB, o universo estava cerca de um milionésimo do seu volume atual e milhares de graus mais quente. Também era quase totalmente uniforme, com diferenças de densidade não maiores que 1 parte em 100.000.

Portanto, não é exatamente um estado onde estrelas poderiam existir.


Qual seria a aparência do CMB em algum outro lugar do universo? - Astronomia

Durante os 300.000 anos após o Big Bang, durante a era do 'nevoeiro', quando o plasma era opaco a 4000K, qual teria sido o caminho livre médio de um fóton? Como comparação, li em algum lugar que o caminho livre médio de um fóton no centro do sol pode ser de aproximadamente 1 cm, dando assim esses longos tempos para um fóton "sair" do sol.

Eu entendo que após esta fase, após a recombinação (um nome impróprio porque não havia combinação anterior), quando a confusão opaca nebulosa tornou-se espaço claro, o caminho livre médio tornou-se essencialmente infinito na ordem do Comprimento de Hubble (14 bilhões de anos-luz )

Essa é uma ótima pergunta! Você está absolutamente certo de que nos primeiros 370.000 anos o caminho livre médio dos fótons era muito pequeno, muito menor do que o tamanho do universo. O caminho livre médio é a distância média que um fóton percorre antes de se espalhar.

Nesse estágio inicial, essa densidade era tão alta que os fótons continuavam colidindo com os elétrons e se espalhavam. É por isso que dizemos que o universo era opaco naquela época.

Então, após cerca de 370.000 anos de resfriamento por expansão, algo mudou. À medida que o universo esfria, a energia média dos fótons, prótons e elétrons diminui. Nesse ponto, a energia ficou baixa o suficiente para que elétrons e prótons pudessem se combinar em hidrogênio neutro. Antes desse ponto, os fótons tinham energia suficiente para despedaçá-los, mas depois disso, eles simplesmente passam direto. Também costumamos chamar isso de último espalhamento: desde seu último espalhamento nesta época, esses fótons têm flutuado livremente pelo universo. Em outras palavras, o caminho livre médio dos fótons agora é maior do que o tamanho do universo e os vemos hoje como CMB.

O número exato do caminho livre médio depende do tempo exato e também da nossa definição de comprimento (o universo se expandiu por um fator de mais de mil desde então). Em geral, nos primeiros segundos do universo, o caminho livre médio é muito menor do que um milímetro. Logo antes da recombinação, o caminho livre médio é de algumas centenas de anos-luz. Então, por volta de 370.000 anos, ele fica maior rapidamente, tornando-se maior do que o tamanho do universo.


Como podemos criar um mapa do universo?

Este é meu primeiro post, e não tenho nenhum conhecimento formal em cosmologia. Estou lendo um livro chamado 'The Exploration of Outer Space' de Sir Bernard Lovell e estou me apaixonando por este tópico!

Eu tenho uma pergunta que me atormenta há muito tempo: Como podemos criar um mapa do universo quando a luz, ondas de rádio, raios-x, etc. que medimos com nossos instrumentos de medição aqui na terra (e em órbita) estão realmente medindo um espectro de tempo extremamente grande?

Quando criamos um mapa aqui na terra, somos capazes de colocar e associar as várias partes de um mapa umas com as outras, porque podemos provar e validar que essas coisas estão realmente próximas umas das outras (visitando esses lugares), e por causa de nossa observação de que os fundamentos mais básicos da física são verdadeiros para nós (Nova York não vai voar de repente para outra dimensão!).

No entanto, para as várias ondas eletromagnéticas que estamos medindo aqui na terra, algumas representam entidades cosmológicas que existiram 14 bilhões de anos atrás (os pontos mais distantes da CMB), e algumas que existiam 8 minutos atrás (o sol). Não me parece lógico tentar "colar" todas essas representações juntas em um único mapa, porque a aparência do universo (em uma determinada região) 14 bilhões de anos atrás provavelmente mudou dramaticamente no período intermediário. (Por exemplo, talvez a borda externa do universo atualmente visível esteja começando a voltar em nossa direção - apenas para fins de argumentação!)

Parece-me que se tentarmos juntar todas as medições que fazemos aqui em nossa região do universo em um determinado momento no tempo, teremos um mapa que está deformado ao longo de um período de 14 bilhões de anos.


Podemos finalmente compreender os momentos antes do Big Bang

Os físicos podem ter resolvido um mistério de décadas sobre como nosso universo surgiu.

Há uma lacuna na história de como nosso universo surgiu. Primeiro, o universo inflou rapidamente, como um balão. Então, tudo explodiu.

Mas a forma como esses dois períodos estão conectados tem iludido os físicos. Agora, um novo estudo sugere uma forma de vincular as duas épocas.

No primeiro período, o universo cresceu de um ponto quase infinitamente pequeno para quase um octilhão (que é um 1 seguido por 27 zeros) vezes esse tamanho em menos de um trilionésimo de segundo. Esse período de inflação foi seguido por um período de expansão mais gradual, mas violento, conhecido como Big Bang. Durante o Big Bang, uma bola de fogo incrivelmente quente de partículas fundamentais & mdash como prótons, nêutrons e elétrons & mdash se expandiu e resfriou para formar o átomos, estrelas e galáxias que vemos hoje.

O Teoria do big bang, que descreve a inflação cósmica, continua a ser a explicação mais amplamente suportada de como nosso universo começou, no entanto, os cientistas ainda estão perplexos com a forma como esses períodos totalmente diferentes de expansão estão conectados. Para resolver esse enigma cósmico, uma equipe de pesquisadores do Kenyon College, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e da Universidade de Leiden, na Holanda, simulou a transição crítica entre a inflação cósmica e o Big Bang - um período que eles chamam de "reaquecimento".

"O período de reaquecimento pós-inflação estabelece as condições para o Big Bang e, em certo sentido, coloca o 'bang' no Big Bang", David Kaiser, professor de física do MIT, disse em um comunicado. "É este período de ponte onde todo o inferno se solta e a matéria se comporta de qualquer maneira, menos de uma maneira simples."

Quando o universo se expandiu em um segundo durante inflação cósmica, toda a matéria existente foi espalhada, deixando o universo um lugar frio e vazio, desprovido da sopa quente de partículas necessárias para acender o Big Bang. Durante o período de reaquecimento, acredita-se que a energia que impulsiona a inflação se decompõe em partículas, disse Rachel Nguyen, estudante de doutorado em física na Universidade de Illinois e principal autora do estudo.

"Uma vez que essas partículas são produzidas, elas saltam e batem umas nas outras, transferindo impulso e energia ", disse Nguyen ao Live Science." E é isso que termaliza e reaquece o universo para definir as condições iniciais para o Big Bang. "

Em seu modelo, Nguyen e seus colegas simularam o comportamento de formas exóticas de matéria chamadas inflatons. Os cientistas acham que essas partículas hipotéticas, de natureza semelhante à Bóson de Higgs, criou o campo de energia que impulsionou a inflação cósmica. O modelo deles mostrou que, nas condições certas, a energia dos inflatons poderia ser redistribuída de forma eficiente para criar a diversidade de partículas necessária para reaquecer o universo. Eles publicaram seus resultados em 24 de outubro no jornal Cartas de revisão física.

Um cadinho para a física de alta energia

"Quando estudamos o universo primitivo, o que realmente fazemos é um experimento com partículas em temperaturas muito, muito altas", disse Tom Giblin, professor associado de física do Kenyon College em Ohio e co-autor do estudo. "A transição do período inflacionário frio para o período quente deve conter algumas evidências importantes sobre quais partículas realmente existem nessas energias extremamente altas."

Uma questão fundamental que atormenta os físicos é como gravidade se comporta com as energias extremas presentes durante a inflação. Em Albert Einstein's teoria da relatividade geral, acredita-se que toda matéria é afetada pela gravidade da mesma maneira, onde a força da gravidade é constante, independentemente da energia da partícula. No entanto, por causa do estranho mundo da mecânica quântica, os cientistas pensam que, em energias muito altas, a matéria responde à gravidade de maneira diferente.

A equipe incorporou essa suposição em seu modelo ajustando a intensidade com que as partículas interagiam com a gravidade. Eles descobriram que quanto mais aumentavam a força da gravidade, mais eficientemente os inflatons transferiam energia para produzir o zoológico de partículas de matéria quente encontradas durante o Big Bang.

Agora, eles precisam encontrar evidências para apoiar seu modelo em algum lugar do universo.

"O universo contém tantos segredos codificados de maneiras muito complicadas", disse Giblin ao Live Science. "É nosso trabalho aprender sobre a natureza da realidade criando um dispositivo de decodificação e uma maneira de extrair informações do universo. Usamos simulações para fazer previsões sobre como o universo deve ser para que possamos realmente começar a decodificá-lo. Esse período de reaquecimento deve deixar uma marca em algum lugar do universo. Só precisamos encontrá-la. "

Mas encontrar essa impressão pode ser complicado. Nosso primeiro vislumbre do universo é uma bolha de radiação que sobrou de algumas centenas de milhares de anos após o Big Bang, chamada de fundo de microondas cósmico (CMB). No entanto, o CMB apenas indica o estado do universo durante os primeiros segundos críticos de nascimento. Físicos como Giblin esperam observações futuras de ondas gravitacionais fornecerá as pistas finais.


Assista o vídeo: CMB CVG- We Wildin Shot By Daddy O (Dezembro 2022).