Co je to záření kosmického mikrovlnného pozadí?

Vysvětluje Erik M. Leitch z University of Chicago.

Kosmické mikrovlnné záření na pozadí, nebo zkráceně CMB, je slabá záře světla, která vyplňuje vesmír a padá na Zemi ze všech směrů s téměř jednotnou intenzitou. Je to zbytkové teplo stvoření – dosvit velkého třesku – proudící vesmírem těchto posledních 14 miliard let jako teplo ze skály ohřáté sluncem, v noci opětovně vyzařované.

Od počátku dvacátého století, dva koncepty změnily způsob, jakým astronomové uvažují o pozorování vesmíru. První je, že je fantasticky velký; část vesmíru, která je dnes viditelná, je koule o poloměru téměř 15 miliard světelných let, a to, jak věříme, je jen špičkou ledovce. Druhým je to, že světlo se pohybuje pevnou rychlostí. Jednoduchým důsledkem těchto myšlenek je to, že když se díváte na stále vzdálenější objekty, vidíte stále dál a dále v čase – někdy velmi daleko dozadu. Když například vidíte Jupitera zářícího na noční obloze, „Díváme se asi hodinu zpět v čase, zatímco světlo ze vzdálených galaxií zachycených dnes dalekohledy bylo emitováno před miliony let.

CMB je nejstarší světlo, které vidíme – nejvzdálenější zpět v obou čas a prostor, na který se můžeme podívat. Toto světlo se vydalo na cestu před více než 14 miliardami let, dlouho předtím, než existovala Země nebo dokonce naše galaxie. Je to pozůstatek počátků vesmíru, doby, kdy to nebylo chladné temné místo, kde je nyní, ale místo toho byla bouří radiace a elementárních částic. Známé objekty, které nás dnes obklopují – hvězdy, planety, galaxie a podobně – nakonec se spojily z těchto částic, jak se vesmír rozpínal a ochlazoval.

Toto zbytkové záření je kritické pro studium kosmologie, protože nese na něm fosilní otisk těchto částic, vzor miniatury variace intenzity, ze kterých můžeme dešifrovat důležité statistiky vesmíru, jako je identifikace podezřelého z jeho otisku prstu.

Když bylo toto kosmické světlo pozadí uvolněno před miliardami let, bylo stejně horké a jasné jako povrch Hvězda. Expanze vesmíru však od té doby roztáhla prostor o faktor tisíc. Vlnová délka světla se s ní protáhla do mikrovlnné části elektromagnetického spektra a CMB se ochladila na současnost -denní teplota e, něco, co oslavované teploměry známé jako radioteleskopy registrují při teplotě okolo 2,73 stupňů nad absolutní nulou.
Odpověď původně zveřejněna 13. října 2003.