Home » Articole » Articole » Știință » Fizica » Dovezi observaționale pentru cosmologia Big Bang

Dovezi observaționale pentru cosmologia Big Bang

postat în: Cosmologie, Fizica 0

Abundența elementelor primordiale

Utilizând modelul Big Bang, este posibil să se calculeze concentrația de heliu-4, heliu-3, deuteriu și litiu-7 în univers ca raport față de cantitatea de hidrogen obișnuit. Abundențele relative depind de un singur parametru, raportul dintre fotoni și barioni. Această valoare poate fi calculată independent de structura detaliată a fluctuațiilor CMB. Proporțiile estimate (în funcție de masă, nu de număr) sunt de aproximativ 0,25 pentru 4He/H, aproximativ 10−3 pentru 2H/H, aproximativ 10−4 pentru 3He/H și aproximativ 10−9 pentru 7Li/H.

Abundențele măsurate sunt în acord, toate, cel puțin aproximativ cu cele prognozate dintr-o singură valoare a raportului barion-foton. Acordul este excelent pentru deuteriu, aproape dar formal cu discrepanțe pentru 4He, și diferit cu un factor de doi pentru 7Li; în ultimele două cazuri există incertitudini sistematice substanțiale. Cu toate acestea, consistența generală cu abundențele prezise de nucleosinteza Big Bang este o dovadă puternică pentru Big Bang, deoarece teoria este singura explicație cunoscută pentru abundența relativă a elementelor ușoare și este practic imposibil să se “tuneze” Big Bang-ul pentru a produce mult mai mult sau mai puțin heliu cu 20-30%.  Într-adevăr, în afara Big Bang-ului nu există niciun motiv evident că, de exemplu, universul tânăr (adică, înainte de formarea stelelor, determinat prin studierea materiei despre care se presupune că nu conține produse nucleosintetice stelare) ar trebui să aibă mai mult heliu decât deuteriu sau mai mult deuteriu decât 3He , și în rapoarte constante, de asemenea.

Evoluția și distribuția galactică

Observațiile detaliate ale morfologiei și distribuției galaxiilor și quasarilor sunt în acord cu starea actuală a teoriei Big Bang. O combinație de observații și teorie sugerează că primii quasari și galaxii s-au format la aproximativ un miliard de ani după Big Bang, și de atunci s-au format structuri mai mari, cum ar fi grupurile de galaxii și superclusterele.

Populațiile de stele au îmbătrânit și evoluat, astfel încât galaxiile îndepărtate (observate la fel cum erau în universul timpuriu) par foarte diferite de galaxiile din apropiere (observate într-o stare mai recentă). Mai mult, galaxiile formate relativ recent apar foarte diferit de galaxiile formate la distanțe similare, dar la scurt timp după Big Bang. Aceste observații sunt argumente puternice împotriva modelului staționar. Observațiile despre formarea stelelor, distribuțiile galaxiilor și quasarilor și structurile mai mari, sunt în acord cu simulările Big Bang de formare a structurii în univers și ajută la completarea detaliilor teoriei.

Nori de gaze primordiale

Examinarea microscopică a planului focal al telescopului radio BICEP2
Credit NASA

 (Planul focal al telescopului BICEP2 sub microscop – folosit pentru a căuta polarizarea în CMB.)

În 2011, astronomii au găsit ceea ce ei cred că sunt nori pristini ai gazului primordial prin analizarea liniilor de absorbție în spectrele quasarilor îndepărtați. Înainte de această descoperire, toate celelalte obiecte astronomice s-a observat că conțin elemente grele care se formează în stele. Acești doi nori de gaz nu conțin elemente mai grele decât hidrogen și deuteriu. Deoarece norii de gaz nu au elemente grele, probabil s-au format în primele câteva minute după Big Bang, în timpul nucleosintezei Big Bang.

Alte linii de dovezi

Vârsta universului, estimată din expansiunea Hubble și CMB, este acum în acord cu alte estimări folosind vârstele celor mai vechi stele, ambele măsurate prin aplicarea teoriei evoluției stelare la grupurile globulare și prin datarea radiometrică a stelelor individuale din Populația II.

Predicția că temperatura CMB a fost mai mare în trecut a fost susținută experimental de observațiile unor linii de absorbție foarte scăzută a temperaturii în nori de gaz la deplasare spre roșu ridicată  Această predicție implică, de asemenea, că amplitudinea efectului Sunyaev-Zel’dovici în grupuri de galaxii nu depinde direct de dep0lasarea spre roșu. Observațiile au constatat că acest lucru este aproximativ adevărat, dar acest efect depinde de proprietățile clusterului care se schimbă cu timpul cosmic, făcând dificile măsurătorile precise.

Observații viitoare

Viitoarele observatoare ale undelor gravitationale ar putea să detecteze undele gravitationale primordiale, relicve ale universului timpuriu, până la mai puțin de o secundă după Big Bang.

Include texte traduse din Wikipedia

Mecanica fenomenologică
Mecanica fenomenologică

O privire de ansamblu asupra mecanicii clasice, care intenționează să ofere o acoperire a principiilor și tehnicilor fundamentale, un domeniu vechi dar care se află la baza întregii fizicii, și care în ultimii ani a cunoscut o dezvoltare rapidă. Se … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $4.99 Selectează opțiunile
Buclele cauzale în călătoria în timp
Buclele cauzale în călătoria în timp

Despre posibilitatea călătoriei în timp pe baza mai multor lucrări de specialitate, printre care cele ale lui Nicholas J.J. Smith (“Time Travel”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy”), William Grey (”Troubles with Time Travel”), Ulrich Meyer (”Explaining causal loops”), Simon Keller … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $0.00$2.15 Selectează opțiunile
Legea gravitației universale a lui Newton
Legea gravitației universale a lui Newton

Nimeni nu ştie sigur dacă amintirea lui Newton despre măr a fost corectă, dar perspectiva lui aceasta este. Filosofii au crezut încă de la greci că mişcarea “naturală” a stelelor, planetelor, Soarelui şi Lunei este circulară. Kepler a stabilit că … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $1.99 Selectează opțiunile

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *