O universo observável

Radiação cósmica de fundo

A radiação eletromagnética do fundo do céu ou fósseis, é uma radiação natural de micro-ondas em baixas temperaturas atingindo a superfície da Terra em todas as direcções do cosmos. É assim chamada porque forma um fundo de todas as fontes de rádio que ponto foram detectadas por telescópios de rádio. Foi detectado pela primeira vez por Arno Penzias e Robert W. Wilson, 1965, Bell Telephone Laboratories em Nova Jersey. A descoberta da radiação cósmica de micro-ondas, sem fonte específica é o resíduo das condições extremas que prevaleceu nos primeiros momentos do universo. Isto levou à conclusão de que o universo, há 13,8 bilhões anos, foi a uma temperatura de pelo menos 3 000° C. Esta radiação de fundo do céu em 2,7 K, ou seja, -270° Celsius. Não foi emitido para o nascimento do universo, mas no momento em que o universo passa de um estado para um estado opaco transparente, ou seja, luz. Antes que alguém não pode ver o universo, é opaca, mas existem outros fósseis como a abundância relativa de certos elementos (hélio, hidrogênio pesado lítio). Os físicos têm chegado à conclusão de que o universo estava em um ponto a uma temperatura de pelo menos 10 bilhões de graus.
Este período é de 1000 mil anos antes de mudar para o estado transparente que corresponde a uma temperatura de 3.000 graus Celsius.

Se voltarmos um pouco ao longo do tempo, o universo atinge temperaturas de nível agenda trilhões.
Neste estado, não é composto de núcleos de prótons e nêutrons, mas uma sopa de quarks e glúons. Quarks atrair e repelir pela troca de glúons como os elétrons emitem fótons de campos electromagnéticos.
Somente quando a temperatura diminui à medida que os quarks se combinam para formar nêutrons, prótons e mésons. Voltando ainda mais longe, cem de um segundo antes, ainda encontramos fósseis.
Por exemplo, o número de fótons versus o número de átomos é 3 000 000 000.

N.B.: O parsec é a distância à qual uma unidade astronômica (distância entre a Terra eo Sol) subtende um ângulo de um segundo de arco.
Quadro de equivalências.

Imagem: A radiação do fundo do céu é uma radiação de micro-ondas naturais fósseis 2,73 K. Estas flutuações de densidade da ordem de 1 / 100 000 mostram que cerca de 300.000 anos após o Big Bang, não havia áreas heterogêneas no universo de um tamanho entre 100 e 1000 Mpc (mega parsec). Esta imagem foi produzida pelo satélite COBE, em 1992.

O universo em vídeo

O que seria uma viagem imaginária pelo universo conhecido?
Para ajudar a visualizar esta viagem de ida e volta cósmica, o Museu Americano de História Natural produziu um filme com imagens virtuais de uma viagem dessas.
O vídeo começa com uma visão aérea do Himalaia.
É zooms mostrando espetacular em sucessão, as órbitas de satélites artificiais da Terra, a Lua, as órbitas dos planetas, constelações, o Sol, o sistema solar, a esfera ocupada pela emissão dos sinais de rádio a partir do primeiro humanidade, a Via Láctea, galáxias próximas, galáxias e quasares distantes até chegar a difusa radiação cósmica emitida pelo Big Bang, o brilho do primeiro fóssil do universo, a luz transparente, que foi emitida no nascimento do Universo menos de um milhão de anos após o Big Bang.
Captamos neste dia que a luz é a radiação cósmica ou radiação cósmica de fundo (CMB). A RCFM é a "primeira luz"do universo, publicada logo após o Big Bang, há cerca de 13,700 bilhões de anos, quando a luz começou a circular livremente pela primeira vez.
A enorme bola de fogo que se seguiu ao Big Bang ter arrefecido lentamente a tornar-se um fundo de micro-ondas. Para fazer este filme, os cientistas usaram dados do Universo Digital Atlas.
Todos os objetos celestes neste vídeo são mostradas em escala com base nos dados conhecidos em 2009 pela ciência.

N.B.: o modelo do Big Bang favorece a existência de uma fase de inflação cósmica muito breve, mas durante o qual o Universo teria crescido muito rapidamente.
É a partir daqui que a maioria das partículas materiais do universo foram criados em alta temperatura, provocando a emissão de grandes quantidades de luz, chamada radiação cósmica de fundo. Esta radiação é agora observada com grande precisão por sondas espaciais.

Vídeo : Viagens espaciais, ida e volta, entre a Terra eo horizonte cósmico do Universo conhecido.
The Known Universe - Credit & Copyright: American Museum of Natural History

O universo observável

A idade do universo foi esclarecido através de observações da sonda WMAP. Parâmetros cosmológicos indicar um valor provável para a idade do universo cerca de 13,8 bilhões de anos com uma incerteza de 0,2 bilhões de anos. Isto é consistente com os dados a partir da observação de aglomerados globulares e as anãs brancas. O universo observável contém cerca de 7 × 10²² estrelas, distribuídos em cerca de 10¹⁰ galáxias, que são organizados em aglomerados e superaglomerados de galáxias. O número de galáxias pode ser ainda maior. Por que se especializam na cosmologia em geral usam o termo universo observável? Porque a gente vê-la como ela foi de 13,8 bilhões de anos atrás, mas desde então o universo tem continuado a crescer. Assim, o universo que nós vemos é uma bolha de 13,8 bilhões de anos em rádio, e é por isso que vivemos no centro do universo observável, em aparente contradição com o princípio de Copérnico, que diz que o universo é mais ou menos uniforme e não tem um centro particular.

Como a luz não se move a uma velocidade infinita, as observações de modo que nós vimos no passado. Procurando cada vez mais longe, vemos objetos como foram no passado, em uma época de cada vez mais perto do Big Bang. Como a luz viaja na mesma velocidade em todas as direções, todos os observadores do universo vivem no centro de seu universo observável. O universo, por definição, contém tudo o que existe, inclusive o espaço-tempo, por isso não tem "ponta". Com efeito, a existência de uma vantagem implica que para além deste limite, não seria no universo, este conceito não é intuitiva.

Imagem: Visão do universo em luz infravermelha.
Esta imagem revela 1,6 milhões de galáxias, entre as dezenas de milhões de pessoas da sua estrutura local. (Fonte: Centro de Caltech / e da Universidade de Massachusetts).

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ou WMAP

Sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), lançado 30 de junho de 2001.
Pretende-se estudar a anisotropia ou seja, a direção do CMB. WMAP foi nomeado em homenagem ao astrônomo americano David Wilkinson, membro da equipe responsável pelo satélite, pioneiro no estudo da radiação cósmica de fundo, que morreu 05 de setembro de 2002. O objetivo da missão é mapear o maior rigor possível com as flutuações de temperatura da radiação cósmica térmica e sua polarização para permitir a recuperação do conteúdo material do universo.
Os primeiros resultados da sonda WMAP tem sido justamente saudado como um avanço na compreensão do universo porque WMAP produziu o primeiro mapa completo da CMB de que o satélite COBE, em 1992 e tem uma resolução muito melhor.
O cosmos é mais de 13,7 bilhões de anos. As primeiras gerações de estrelas começaram a girar 200 milhões anos após o Big Bang. A imagem foi publicada 11 de fevereiro de 2003. Esta imagem mostra um mapa do universo no estado em que estava em seu estabelecimento, na idade de 380 000 anos, como ela se tornou transparente.

Este sopro de rádio captadas na radiação de 3K ou
-270° C mostra as variações residuais do nosso universo e filigrana, pedaços de matéria que deu origem às galáxias.
Planck sonda lançada em Maio de 2009 teve mais de explicar a história do Universo.
Seu objetivo é observar a radiação cósmica de fundo, a radiação emitida 380 mil anos após o nascimento do universo, o que explica porque a temperatura atual do Universo é de 2,7 K.
"Ao observar este sinal, podemos voltar no tempo e ver o universo como ele era há bilhões de anos atrás", explica Dominique Yvon, astrofísico do CEA.

Imagem: A análise das imagens do satélite WMAP do céu, indica que o universo tem mais de 13,7 bilhões ano (com uma precisão de 1%), é composto de 73% de energia escura, 23% Cold matéria escura e somente 4% de átomos. É actualmente a expandir a um ritmo de 71 km/s / Mpc (com uma precisão de 5%). Ele passou por episódios de rápida expansão chamada inflação e crescer para sempre. Crédito: Equipe de ciência da WMAP, da Nasa

Planck

O espaço observatório Planck da ESA capta a radiação cósmica ou radiação cósmica de fundo (CMB). A RCFM é a "primeira luz"do universo, publicada logo após o Big Bang, há cerca de 13,700 bilhões de anos, quando a luz começou a circular livremente pela primeira vez. A enorme bola de fogo que se seguiu ao Big Bang ter arrefecido lentamente a tornar-se um pano de fundo de micro-ondas. Planck observa e mede a variação de temperatura por meio do fundo de micro-ondas, com uma sensibilidade muito maior, melhor resolução angular e uma ampla gama de frequências, todos os observatórios anterior. A missão Planck irá nos mostrar que o universo se parece com a primeira luz emitida quando ele tinha apenas 380 000 anos. Em 03 de julho de 2009, Planck chegou ao ponto de Lagrange L2 e foi colocado em um curso chamado órbita de Lissajous.
Planck medida com grande precisão a radiação cósmica de fundo ou CMB (vestígio do Big Bang) para estabelecer um mapeamento das heterogeneidades de temperatura e polarização da radiação.

Para isso, incorpora um telescópio de 1,5 m de diâmetro e dois instrumentos científicos desenvolvidos pela LFI e disse HFI Itália para a França.
As primeiras imagens muito promissor, chegou 14 de junho de 2009. Esta é a famosa imagem da galáxia espiral Whirlpool, M51, que os responsáveis por instrumento Fotocondutor Array Câmara e Espectrômetro de ter recebido, para o teste inicial.
A primeira edição do catálogo de fontes compactas (ERCSC, Early Release Compact Fonte Catálogo) foi publicado e apresentado 11 de janeiro de 2011, com milhares de fontes detectadas por Planck.

Imagem: Os primeiros resultados de Planck foram revelados em uma conferência internacional realizada em Paris em janeiro de 2011. Imagem de ruído no fundo cósmico no infravermelho. Crédito: Planck Collaboration