La temperatura de la radiación cósmica de fondo de microondas en un corrimiento al rojo de 2.34

Área de la Ciencia:

• Cosmología Cosmología.
• La astrofísica es la astrofísica.
• Física atómica es la física atómica.

Sus antecedentes:

• El modelo del Big Bang caliente predice que la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) aumenta la temperatura con el corrimiento al rojo.
• La temperatura CMBR actual en el corrimiento al rojo z=0 se mide con precisión como 2.726 +/- 0.010 K.
• Estudios anteriores solo podían establecer límites superiores de la temperatura de la CMBR en desplazamientos al rojo más altos.

Objetivo del estudio:

• Para medir la temperatura del CMBR a un desplazamiento al rojo específico alto (z = 2.3371).
• Para probar la predicción del modelo del Big Bang caliente con respecto a la evolución de la temperatura del CMBR.
• Para superar las limitaciones de las mediciones anteriores del límite superior.

Principales métodos:

• Utilizando las líneas de absorción de los niveles de estructura fina atómica de carbono neutro.
• Analizando las transiciones rotacionales del hidrógeno molecular.
• Medición de líneas de estructura fina de carbono ionizado individual.

Principales resultados:

• Líneas de absorción detectadas desde los niveles de estructura fina de carbono neutro en z = 2.3371.1.
• Confirmó la presencia de hidrógeno molecular y carbono ionizado.
• Restringido la temperatura CMBR en z = 2.3371 para estar entre 6.0 K y 14 K.

Conclusiones:

• El CMBR era significativamente más cálido en el universo temprano.
• La temperatura medida se alinea con la predicción de 9.1 K del modelo del Big Bang caliente.
• Este estudio proporciona la primera medición directa de la temperatura de CMBR a un alto corrimiento al rojo.