კოსმოსური მიკროტალღური ფონი

         კოსმოსური მიკროტალღური ფონი

                                     

ეუქა დიპოლარული ამიზოტროპიის მიკროტალღური გამოსხივების (ჰორიზონტარული პოლუსების —  ნათება გალაქტიკიდან ირმის ნახტომში). წითელი  ფერი  ნიშნავს უფრო  ცხელი  ადგილები , ხოლო  ლურჯი ფერი — უფრო  ცივი  ადგილები . მონაცემებით  თანაგზავრის WMAP

თერმული გამოსხივება, რომელიც კოსმოლოგიაში მიჩნეულია დიდი აფეთქების ნარჩენად. უფრო ძველ ლიტერატურაში კმფ ცნობილია, როგორც კოსმოსური მიკროტალღური ფონური გამოსხივება (კმფგ) ან „რელიქტური გამოსხივება“. კმფ კოსმოსური ფონური გამოსხივებაა, რომელიც ფუნდამენტურია დაკვირვებადი კოსმოლოგიისათვის, რადგან ის სამყაროშიყველაზე ხნიერი სინათლეა, რომლის მიხედვითაც რეკომბინაციის ეპოქა თარიღდება.

                                               

                                                     რუპორ-პარაბელური ანტენა ჰოლმდენში

 ტრადიციული ოპტიკური ტელესკოპით ადგილი ვარსკვლავებსა და გალაქტიკებს (ფონი) შორის მთლიანად ბნელია. თუმცა, საკმარისად მგრძნობიარე რადიოტელესკოპით ყველა მიმართულებით დაიმზირება თითქმის ზუსტად ერთი და იგივე მკრთალი ფონური ნათება, რომელიც არ ასოცირდება ვარსკვლავთან, გალაქტიკასთან, პლანეტასთან ან სხვა ციურ სხეულთან. ეს ნათება რადიო სპექტრის მიკროტალღურ რეგიონშია ყველაზე ძლიერი. 1964 წელს კმფ-ს აღმოჩენა ამერიკელი რადიოასტრონომების, არნო პენზიასისადა რობერტ უილსონის მიერ 1940-იანი წლების ნაშრომების კულმინაცია იყო და ამ აღმოჩენამ ორ რადიოასტრონომს ნობელის პრემია მოუტანა 1978 წელს.

კმფ ჩვენი სამყაროს ყველაზე ძველი სინათლის „ფოტოსურათია“, რომელიც აღბეჭდილია ცაზე, როდესაც სამყარო სულ რაღაც 380 000 წლის იყო. მასზე ნათლად ჩანს ტემპერატურული ფლუქტუაციები, რომლებიც მიესადაგება ოდნავ განსხვავებული სიმკვრივეების რეგიონებს და წარმოადგენს მომავალი სტრუქტურის თესლს: დღევანდელი გალაქტიკები და ვარსკვლავები. იხ ვიდეო

კოსმოსური ზემაღალი ფონური გამოსხივება - თანაბარი შევსება სამყაროსი სითბური გამოსხივება, წარმოიშვა პირველი რეკომბინაციის ეპოქაში წყალბადის. აქვს მაღალი ხარისხის იზოტროპია და სპექტრი, დამახასიათებელი აბსოლიტურად შავი სხეულისთვის ტემპერატურა 2,72548 ± 0,00057კ

 მიკროტალღოვანი ფონის არსებობა იწინასწარმეტყველა   გიორგი გამოვმა, ჩარჩოში თეორიაში დიდი აფეთქების.  დღეისთვის ბევრი ასპექტები თავდაპირველი თეორიის დიდი აფეტქების გადავა მოხდაა, თუმცა  ძირითადი,  შესაძლებლობა  პროგნოზირება ეფექტური ტემპერატურის მიკროტალღოვანი ფონის დარჩა უცვლელი. ექსპერიმენტულად დამტკიცებული იქნა 1965წ-ს. 

თანახმად დიდი აფეთქების თეორიის ადრეული სამყარო წარმოდგენდა თავისთავად ცხელ პლაზმას, რ-იც შედგებოდა ელექტრონებისგან, ბარიონებს და მუდმივად გამოასხივებდა და კვლავ ხელახლა გამოსხივებული ფოტონები. ფოტონები მუდმივად ურთიერთქედებდნენ დარჩენილი პლაზმის ნაწილაკებთან, ეჯახებოდნენ მათ და ცვლიდნენ ერთმანეთში ენერგიას - ადგილი ჰქონდა გაფანტვას ტომსონის და კომპტონის. იმყოფებოდა სითბურ თანაფადობის მდგომარეობაში ნივთიერება, ხოლო მისი სპექტრი შედგენდა აბსოლიტურ შავ სხეულს.

სამყაროს გაფართოების გამო, კოსმოლოგიური წითელი წანაცვლება იწვევდა გაცივებას პლაზმის და რაღაც ეტაპზე შენელდა ელექტრონები, შესაძლებლობა მიეცა შეერთებოდნენ შენელებულ პროტონებთან (ბირთვული წყალბადი) და ალფა-ნაწილაკები (ბირთვი ჰრლიუმის). ჩამოყალიბდა ატომები. (ამ პროცესს ქვია რეკომბინაცია) ეს მოხდა პლაზმის ტემპერატურზე 3000კ და სამყაროს წლოვანების 380 000წ-ის ეტაპზე. თავისუფალი სივრცე ნაწილაკებს შორის უფრო გახდა მეტი, დამუხტული ნაწილაკები გახდნენ ნაკლები, ფოტონებმა შეწყვიტეს გაფანტვა და შეეძლოთ თავისუფლად გადაადგილება სივრცეში, პრაქტიკულად ურთიერთქედება ნივთიერებასთან.

მძალვრი სპექტრი მიკროტალღოვანი გამოსხივების (გადანაწილება ენერგიის კუთხის მაშტაბებში, ანუ მულტიპოლით), სპექტრი მიღებულია დაკვრივების შედეგად 

 WMAP (2006), Acbar (2004) Boomerang (2005), CBI (2004) и VSA (2004). ვარდისფერი  რეგონში  ნაჩვენებია თეორიული  წინასცარმეტყველება..

                                                                                 

                                      

კმფ-ს მთელი ცის რუკა, რომელიც WMAP-ის მიერ 9 წლის მანძილზე შეგროვილი მონაცემების მიხედვითაა შედგენილი.