Cosmic microwave background

Sa kosmolohiya, ang Cosmic microwave background o CMB o CMBR ay ang thermal radiation na pumupuno sa mapagmamasdang uniberso na halos pantay. Sa isang tradisyonal na optikal na teleskopyo, ang espasyo sa pagitan ng mga bituin at galaksiya(ang likuran) ay buong madilim ngunit ang isang sapat na senstibong teleskopyong radyo ay nagpapakita ng malabong likurang pagkinang(glow) na halos eksaktong pareho sa lahat ng mga direksiyon na hindi kaugnay ng anumang mga bituin, galaksiya o iba pang astronomikal na bagay. Ang pagkinang na ito ay malakas sa rehiyong mikroweyb ng spektrum na radyo. Ang pagkakatulas ng mga Amerikanong astronomo na si Arno Penzias at Robert Wilson ang kuliminasyon ng gawang sinimulan nila noong mga 1940 at nagbigay sa kanila ng Gantimpalang Nobel noong 1978. 

Ang kosmikong likurang radiasyon ay maiging naipapaliwanag bilang radiasyon na natira mula sa sinaunang yugto ng pagkakabuo ng uniberso at ang pagkakatuklas nito ay tinuturing na isang mahalagang pagsubok(test) sa modelong Malaking Pagsabog(Big Bang Theory) ng uniberso. Nang ang uniberso ay bata pa, bago ang pormasyon ng mga bituin at planeta, ito ay mas maliit, mas mainit at puno ng pantay na pagkinag mula sa puting-mainit na hamog ng plasmang hydrogen. Habang ang uniberso ay lumalawak, ang parehong plasma at radiasyong nagpupuno dito ay lumalamig. Nang ang uniberso ay sapat ng malamig, ang mga proton at elektron ay nakabuo ng mga neutral na atomo. Ang mga atomong ito ay hindi na maaaring sumipsip ng termal na radiasyon at ang uniberso ay naging naaaninag(transparent) imbis na isang opaque(hindi naaninag ng liwanag) na hamog. Ang mga poton na umiral nang mga panahong ay patuloy na lumalaganap magmula nito bagaman naging malabo at hindi enerhetiko dahil ang parehong mga poton ay pumupuno ng papalaking uniberso. Ito ang pinagmulan ng alternatibong katawagan dito na "relic radiation". 

Ang tiyak na mga sukat ng kosmikong likurang radiasyon ay kritikal sa kosmolohiya dahil ang anumang iminungkahing model ng uniberso ay dapat ipaliwanag ang radiasyong ito. Ang CMBR ay may termal na spektrum na itimnakatawan(blackbody) sa temperaturang 2.725 K, kaya ang spektrum ay nagkakamit ng pinakamataas na halaga sa prekensiyang saklaw ng mikroweyb(microwave range) na 160.2 GHz na tumutugon sa 1.9 mm alonghaba(wavelength). Ito ay totoo kung susukatin sa bawat unit ng prekwensiya gaya ng sa batas Planck. Kung sa halip ay susukatin ito sa bawat unit ng alonghaba gamit ang batas ni Wien, ang pinakamataas na makakamit ay nasa 1.06 mm na tumutugon sa prekwensiyang 283 GHz.

Ang pagkinang ay halos pantay sa lahat ng mga direksiyon, ngunit ang munting natitirang pagkakaiba ay nagpapakita ng sobrang spesipikong paternong katumbas sa inaasahan kung ang patas na pantay pantay na ipinamahaging mainit na gaas ay lumalawak sa kasalukuyang sukat ng uniberso. Sa partikular, ang espasyal na kapangyarihang spektrum(kung gaano ang pagkakaibang namasdan laban sa kung gaano kalayo ang mga rehiyon sa himpapawid) ay naglalaman ng maliit na mga anisotropiya o mga irregularidad na nag-iiba sa sukat ng rehiyong sinusuri. Ang mga ito ay nasukat sa detalye at tumutugma sa inaasahan kung ang maliit na pagkakaibang termal na nilikha ng mga pluktwasyong kwantum ng materya sa napakaliit na espasyo ay lumawak sa sukat ng mapagmamasdang unibersong nakikita natin sa kasalukuyan. Ito ay isa pa ring aktibong larangan ng pag-aaral at ang mga siyentipiko ay naghahanap ng parehong maiging mga data(halimba ang espasyong kraptong Planck) at mas maiging mga interpretasyon ng mga inisyal na kondisyon ng paglawak. 

Bagaman ang mga iba ibang proseso ay maaaring lumikha ng pangkalahatang anyo ng spektrum na itimnakatawan, walang ibang modelo bukod sa Malaking Pagsabog(Big Bang) na makakapagpaliwanag ng mga pluktwasyon(fluctuations). Dahil dito, halos lahat ng mga kosmolohista ay tumuturing sa modelong Malaking Pagsabog na pinakamahusay na paliwanag ng Kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon. 

Kategorya:Kosmolohiya
Kategorya:Astropisika
Kategorya:Radyoastronomiya