Prasevanje

Prásévanje (ali kózmično mikrovalóvno sévanje ozádja) je v fizikalni kozmologiji vrsta elektromagnetnega valovanja, ki zapolnjuje Vesolje, in izvira iz časa, ko je Vesolje postalo prozorno, bilo staro približno 379.000 let in imelo temperaturo približno 3000 K.^[1][2] Izraz prasevanje, oziroma relíktno sévanje, ki se večinoma rabi v astrofiziki, je predlagal Šklovski.^[3] Drugi izraz se največ rabi v radioastronomiji.^[4] V tradicionalnem optičnem daljnogledu je prostor med zvezdami in galaksijami, oziroma njihovo ozadje, črno. V radijskem daljnogledu obstaja šibko sevanje ozadja, enako skoraj v vseh smereh, in ni povezano z nobeno zvezdo, galaksijo ali drugim telesom. Sevanje je najmočnejše v mikrovalovnem delu elektromagnetnega spektra. Odkritje prasevanja ameriških radijskih astronomov Penziasa in Wilsona leta 1964 je predstavljalo vrhunec dela, začetega v 40. letih 20. stoletja. Zanj so leta 1978 Penziasu in Wilsonu podelili polovico Nobelove nagrade za fiziko.^[5]

Prasevanje se lahko dobro opiše kot sevanje, ki je ostalo od zgodnje stopnje razvoja Vesolja, njegovo odkritje pa velja za temeljni preskus modela prapoka Vesolja. Ko je bilo Vesolje mlado, pred nastankom zvezd in planetov, je bilo manjše, dosti bolj vroče in zapolnjeno z enakomernim sevanjem od svoje vroče, bele megle vodikove plazme. Ko se je širilo, sta se plazma in sevanje hladila, in, ko se je shladilo dovolj, so lahko nastali stabilni atomi. Ti atomi niso mogli več absorbirati toplotnega sevanja, Vesolje pa je postalo prosojno in ni bilo več neprosojna megla. Od tedaj naprej se fotoni gibljejo, čeprav postajajo oslabeli z manj energije, saj zapolnjujejo vedno večje Vesolje.

Točne meritve prasevanja so za fizikalno kozmologijo zelo pomembne, saj mora vsak model Vesolja pojasniti to sevanje. Prasevanje ima toplotni spekter absolutno črnega telesa pri temperaturi 2,7277 K, tako da je njegov vrh v mikrovalovnem delu s frekvenco 160,4 GHz, kar odgovarja valovni dolžini 1,870 mm.^[2] To velja za spektralno gostoto sevanja na enoto frekvence po Planckovem zakonu. Če se vzame gostota na enoto valovne dolžine, bo po Wienovem zakonu vrh pri valovni dolžini 1,062 mm, kar odgovarja frekvenci 282,2 GHz. Sevanje je skoraj, vendar ne popolnoma, enakomerno v vseh smereh, in kaže zelo značilen vzorec, enak dokaj enakomerno porazdeljenemu vročemu, rdečemu plinu, če bi se razširil na sedanjo velikost Vesolja. Prostorski potenčni spekter (kako velika razlika se zazna glede na to kako daleč so območja na nebu) še posebej vsebuje majhne anizotropije ali nepravilnosti, ki se razlikujejo z velikostjo pregledanega območja. Izmerili so jih podrobno. Meritve se ujemajo s pričakovanim, če bi se majhne toplotne spremembe, ki jih povzročajo kvantne fluktuacije snovi^[a] v zelo majhnem prostoru, razširile na velikost opazljivega vesolja, ki se ga vidi danes. To je še vedno zelo dejavno področje raziskovanj, kjer si znanstveniki želijo tako boljše podatke (na primer vesoljski observatorij Planck) kot tudi boljše razlage začetnih pogojev metričnega širjenja prostora.

Čeprav lahko splošna oblika spektra absolutno črnega telesa nastane z različnimi procesi, lahko edino model prapoka pojasni fluktuacije. Zaradi tega imajo kozmologi model prapoka Vesolja za najboljšo razlago prasevanja.

1. ↑ Napaka pri navajanju: Neveljavna oznaka <ref>; sklici, poimenovani apj142:419, ne vsebujejo besedila (glej stran pomoči).
2. ↑ ^{2,0 2,1} Napaka pri navajanju: Neveljavna oznaka <ref>; sklici, poimenovani de_vega_2002, ne vsebujejo besedila (glej stran pomoči).
3. ↑ Napaka pri navajanju: Neveljavna oznaka <ref>; sklici, poimenovani sklo_1987, ne vsebujejo besedila (glej stran pomoči).
4. ↑ Napaka pri navajanju: Neveljavna oznaka <ref>; sklici, poimenovani krugosvet, ne vsebujejo besedila (glej stran pomoči).
5. ↑ Napaka pri navajanju: Neveljavna oznaka <ref>; sklici, poimenovani smoot group, ne vsebujejo besedila (glej stran pomoči).

Napaka pri navajanju: Obstajajo <ref group=lower-alpha> oznake ali predloge {{efn}} na tej strani, toda sklici se ne bodo izpisali brez predloge {{sklici|group=lower-alpha}}  ali predloge {{notelist}} (glej stran pomoči).