宇宙微波背景 宇宙微波背景英語Cosmic Microwave Background簡稱CMB又稱K背景輻射是宇宙學中大霹靂遺留下來的熱輻射在早期的文獻中宇宙微波背景稱為宇宙微波背景輻射CMBR或遺留輻射是一種充滿整個宇宙的電磁輻射特徵和絕對溫標K的黑體輻射相同頻率屬於微波範圍宇宙微波背景是宇宙背景輻射之一為觀測宇宙學的基礎因其為宇宙中最古老的光可追溯至再復合時期利用傳統的光學望遠鏡恆星和星系之間的空間背景是一片漆黑然而利用靈敏的輻射望遠鏡可發現微弱的背景輝光且在各個方向上幾乎一模一樣與任何恆星星系或其他對象都毫無關係這種光的電磁波譜在微波區域最強年美國射電天文學家阿諾彭齊亞斯和羅伯特威爾遜偶然發現宇宙微波背景这一发现是基于於年代開始的研究並於年獲得諾貝爾物理獎 宇宙微波背景是我們宇宙中最古老的光當宇宙剛剛萬歲時刻在天空上它顯示出微小的溫度漲落對應著局部密度的細微差異代表著所有未來的結構是當今的恆星與星系的種子 宇宙微波背景很好地解釋了宇宙早期發展所遺留下來的輻射它的發現被認為是一個檢測大霹靂宇宙模型的里程碑宇宙包含著不透明的濃霧其中包含亞原子粒子的緻密高溫等離子體電漿與輻射充滿著整個宇宙隨著宇宙的膨脹而逐漸冷卻當宇宙冷卻到某個溫度時質子和電子結合形成中性原子這些原子不再吸收熱輻射因此宇宙逐漸明朗不再是不透明的雲霧宇宙學家提出中性原子在復合時期形成緊接在光子脫耦之後即光子開始自由穿越整個空間而非在電子與質子所組成的電漿中緊密的碰撞光子在脫耦之後開始傳播但由於空間膨脹導致波長隨著時間的推移而增加根據普朗克定律波長與能量成反比光線越來越微弱能量也較低這就是別稱遺留輻射的來源最後散射面是指我們由光子脫耦時的放射源接收到光子的來源點在空間中的集合 因為任何建議的宇宙模型都必須解釋這種輻射因此宇宙微波背景是精確測量宇宙學的關鍵宇宙微波背景在黑體輻射光譜的溫度為 K輻射率dEνdν的峰值為 GHz在微波頻率的範圍內若光譜輻射的定義為dEλdλ則峰值波長為公釐 該光輝在所有方向中幾乎一致但細微的殘留變化展現出各向異性與預期的一樣分佈相當均勻的熾熱氣體已經擴大到目前的宇宙大小特別的是在天空中不同角度的光譜輻射包含相同的各向異性或不規則性隨區域大小變化它們已被詳細測量若有因物質在極小空間的量子微擾而起的微小溫度變化且膨脹到今日可觀測的宇宙大小應該會與之吻合這是一個非常活躍的研究領域科學家同時尋求更好的數據例如普朗克衛星和更好的宇宙膨脹初始條件雖然許多不同的過程都可產生黑體輻射的一般形式但沒有比大霹靂模型更能解釋漲落因此大多數宇宙學家認為宇宙大霹靂模型最能解釋宇宙微波背景 在整個可觀測宇宙中有高度的一致性黯淡卻已測得的各向異性非常廣泛的支持大霹靂模型尤其是ΛCDM模型此外威爾金森微波各向異性探測器及宇宙泛星系偏振背景成像實驗觀測相距大於再復合時期之宇宙視界角尺度上漲落間的相干性此相關可能為非因果的微調或因宇宙暴脹產生