En general se piensa que el Fondo Cósmico de Microondas, detectado accidentalmente en 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson, es un remanente de la radiación del Big Bang; El origen del Universo, postulado por Georges-Henry Lamaître entre 1927 y 1933. El Fondo Cósmico de Microondas fue predicho en 1948 por Ralph Alpher y Robert Herman, ellos calcularon que éste debería ya haberse enfriado hasta cerca de 5° Kelvin (0°K = -273°C, 5°K = -268°C).
Las imágenes de abajo fueron creadas partiendo de los 4 años de datos de los Radiómetros Diferenciales de Microondas (DMR) del satélite Cosmic Background Explorer (COBE).
En las imágenes, las zonas azules y rojas corresponden a regiones de mayor o menor densidad en el Universo primitivo, 300.000 años después del Big Bang. Estas reliquias registran la distribución de la materia y energía en el Universo primitivo, antes de que la materia estuviese organizada en estrellas y galaxias.
Mientras que el descubrimiento inicial de las variaciones en la intensidad del Fondo Cósmico de Microondas (CMB), hecho por el COBE en 1992, estuvo basado en un examen matemático de dos años de datos, la nueva imagen del cielo a partir de los datos de la misión completa de cuatro años, nos da una impresión visual exacta de los datos.
Estos mapas han sido suavizados con un haz de 7 grados, resultando en una resolución efectiva de 10 grados.
Se presenta una imagen de todo el cielo en coordenadas Galácticas, usando la proyección de áreas iguales de Mollweide.
En esta escala angular, la relación señal a ruido es suficiente (aproximadamente 2 en cada área de 10 grados)
como para mostrar por primera vez una impresión visual precisa de la anisotropía del Fondo Cósmico de Microondas (CMB).
El plano de la Vía Láctea cruza horizontalmente el centro de cada imagen.
Sagittarius está en el centro del mapa, Orión a la derecha, y Cygnus a la izquierda.
La imagen representa los datos del DMR para la banda de 53 GHz, en una escala de 0° a 4°K,
mostrando la casi total uniformidad del brillo del Fondo Cósmico de Microondas (CMB) (arriba),
luego, en una escala que aumenta el contraste debido al componente del dipolo (centro),
y después de restarle la componente del dipolo (abajo).
El dipolo, una suave variación entre las áreas relativamente cálidas de arriba a la derecha
y las relativamente frías de abajo a la izquierda, se debe al movimiento del Sistema Solar relativo a la materia distante del Universo.
Las señales atribuidas a esta variación son muy pequeñas, sólo una milésima parte del brillo del cielo.
Este es el "Mapa del Universo Primitivo" del COBE-DMR.
Esta imagen en color falso muestra leves variaciones en la intensidad del Fondo Cósmico de Microondas,
medidas durante cuatro años de observaciones
con los Radiómetros Diferenciales de Microondas (DMR) del Explorador del Fondo Cósmico (COBE) de la NASA.
Los rasgos trazados en este mapa incluyen todo el Universo visible: Los rasgos más grandes observados con telescopios ópticos,
tales como la "Gran Muralla" de galaxias, cabrían cómodamente dentro del rasgo más pequeño de este mapa.
(Subtítulo cortesía del Dr. Charles L. Bennett)
Los conjuntos de datos del COBE fueron desarrollados por el
NASA Goddard Space Flight Center bajo la dirección del COBE Science Working Group
y fueron provistos por el National Space Science Data Center (NSSDC).
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Fuentes principales para estas páginas:
Investigaciones Recientes:
Otros:
Primera Evidencia Directa de la Inflación Cósmica
Cambridge, MA - Hace casi 14 mil millones de años, el universo que habitamos irrumpió en existencia en un evento extraordinario que inició el Big Bang. En la fugaz primera fracción de segundo, el universo se expandió exponencialmente, extendiéndose más allá de la visión de nuestros mejores telescopios. Por supuesto, todo esto era sólo una teoría.
Los investigadores de la colaboración BICEP2 hoy anunciaron la primera evidencia directa de esta inflación cósmica. Sus datos también representan las primeras imágenes de las ondas gravitacionales, o las ondulaciones en el espacio-tiempo. Estas ondas han sido descritas como los "primeros temblores del Big Bang". Finalmente, los datos confirman una profunda conexión entre la mecánica cuántica y la relatividad general.
Estos resultados innovadores vinieron de las observaciones por el telescopio BICEP2 del fondo cósmico de microondas, un débil resplandor que quedó del Big Bang. Pequeñas fluctuaciones en este resplandor proporcionan pistas sobre las condiciones en el universo temprano. Por ejemplo, las pequeñas diferencias de temperatura a través del cielo muestran donde las partes del universo eran más densas, eventualmente condensándose en galaxias y cúmulos galácticos.
Puesto que el fondo cósmico de microondas es una forma de luz, exhibe todas las propiedades de la luz, incluyendo la polarización. En la Tierra, la luz del Sol es dispersada por la atmósfera y se polariza, que es por lo que los anteojos de sol polarizados ayudan a reducir el deslumbramiento. En el espacio, el fondo cósmico de microondas fue dispersado por los átomos y electrones y se polarizó también.
"Nuestro equipo buscaba un tipo especial de polarización llamada 'modos-B', que representa un patrón de torsión o 'bucle' en las orientaciones polarizadas de la luz antigua", dijo el co-lider Jamie Bock (JPL/Caltech).
Las ondas gravitacionales aprietan el espacio mientras viajan, y esta exprimida produce un patrón distintivo en el fondo cósmico de microondas. Las ondas gravitacionales tienen "manos", como las ondas de luz y puede tener polarizaciones a mano izquierda y derecha.
"El patrón en remolino del modo-B es una firma única de las ondas gravitacionales debido a su uso de las "manos". Esta es la primera imagen directa de las ondas gravitacionales a través del cielo primordial", dijo el co-líder Kuo Chao-Lin (Stanford/SLAC).
El equipo examinó escalas espaciales en el cielo que abarcan cerca de uno a cinco grados (dos a diez veces el ancho de la Luna Llena). Para ello, viajaron hasta el Polo Sur para tomar ventaja de su aire frío, seco y estable.
"El Polo Sur es lo más cercano al espacio estando todavía en el suelo", dijo Kovac. "Es uno de los lugares más secos y más claros en la Tierra, perfecto para la observación de las débiles microondas del Big Bang".
Quedaron sorprendidos al detectar una señal de polarización del modo-B considerablemente más fuerte que lo que muchos cosmólogos esperaban. El equipo analizó los datos de más de tres años en un esfuerzo para descartar cualquier error. Asimismo, consideraron si el polvo en nuestra galaxia podría producir el patrón observado, pero los datos sugieren que esto es altamente improbable.
"Esto ha sido como buscar una aguja en un pajar, pero en su lugar encontramos una palanca", dijo el co-líder Clem Pryke (Universidad de Minnesota).
Cuando se le pidió comentar sobre las implicaciones de este descubrimiento, el teórico de Harvard Avi Loeb dijo: "Este trabajo ofrece nuevas revelaciones sobre algunas de nuestras preguntas más básicas: ¿Por qué existimos? ¿Cómo empezó el universo? Estos resultados no son sólo un seguro indicio de la inflación, nos dicen también cuándo ocurrió la inflación y cuán poderoso fue el proceso".
Release No.: 2014-05
Liberado: Lunes, Marzo 17, 2014 - 10:45am (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA)
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Ver también:
Detectadas las ondas gravitacionales 100 años después de la predicción de Einstein:
Por primera vez, los científicos han observado ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales, que llegan a la tierra de un evento cataclísmico en el universo distante. Esto confirma una predicción importante de 1915 de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein y abre una nueva ventana sin precedentes hacia el cosmos.
Las ondas gravitacionales llevan información sobre sus orígenes dramáticos y sobre la naturaleza de la gravedad que no se puede obtener de otra forma. Los físicos han concluido que las ondas gravitacionales detectadas fueron producidas durante la última fracción de segundo de la fusión de dos agujeros negros para producir un único agujero negro giratorio, más masivo. Esta colisión de dos agujeros negros había sido predicha pero nunca observada.
De:
Actualizada: Octubre 3 '06, Octubre 4 '11, Marzo 18 '14, Febrero 12 '16
Regreso a la Galería de ARVAL (El Fondo Cósmico de Microondas - Una Reliquia del Origen del Universo)