Cosmologia - Modellazione delle anisotropie CMB
Quando guardiamo la mappa CMB del cielo ottimizzata e corretta, c'è molta contaminazione in primo piano, che è una sorta di anisotropyin queste mappe. Possiamo vedere che queste emissioni in primo piano provengono dalla galassia della Via Lattea. L'intensità della CMB è elevata lungo il piano del piano galattico e si riduce man mano che ci allontaniamo. In questi possiamo osservare le anisotropie secondarie, che sono emissioni di sincrotrone dalla galassia. Queste emissioni costituiscono la contaminazione in primo piano. Per osservare l'emissione di CMB dal cielo, dobbiamo sottrarre queste emissioni in primo piano.
L'immagine seguente mostra la CMB con le emissioni in primo piano.
Anisotropia dipolare
C'è un altro tipo di anisotropia, che è stata trovata nella mappa del cielo CMB, è chiamata anisotropia dipolare. Non è associato all'universo primordiale. Questo può essere rappresentato usando funzioni armoniche sferiche. Se c'è un pattern su una superficie sferica e vogliamo mapparlo usando funzioni matematiche, possiamo farlo usando funzioni trigonometriche. Quindi, quando mappiamo, può essere un monopolo - lo stesso in ogni direzione, o un dipolo - capovolge le proprietà se ruotato di 180 gradi. Allo stesso modo, abbiamo il quadrupolo e così via. Per uno schema complesso, può essere espresso come la somma di questi monopoli, dipoli, quadrupoli, ecc.
La CMB è modellata in modo tale che una delle principali fonti di anisotropia nella mappa di tutto il cielo è questa anisotropia dipolare, ma non è un modello primordiale di CMB. Questo può essere visto nell'immagine qui sotto.
La direzione del dipolo che vediamo non è una direzione casuale. L'anisotropia dipolare ha una direzione. Vediamo l'intensità CMB lungo una direzione specifica. Questa direzione è dovuta al vettore di velocità del sistema solare. La velocità della Terra può essere rappresentata rispetto al Sole o al centro della galassia. La direzione in cui si muove la terra, osserviamo un Blueshift e Redshift e il dipolo si trova lungo questa direzione.
L'immagine sopra ha un tipico aspetto di dipolo perché la nostra galassia si sta muovendo in una direzione specifica. Il risultato è: un lato del cielo apparirà spostato verso il rosso e l'altro lato del cielo apparirà spostato verso il blu. In questo caso, Redshifting significa che i fotoni sono più lunghi in lunghezza d'onda = più freddi (quindi al contrario del loro nome, appaiono blu nel diagramma sopra).
Possiamo dire che la terra si sta muovendo in una direzione specifica rispetto al sole / centro galattico / CMB nel cielo in un dato istante. Quindi, se guardiamo a qualsiasi angolo e misuriamo la temperatura per CMB, sarebbe diverso. Questo perché stiamo misurando fotoni che sono Blueshift o Redshift e dipendono dalla linea di vista dei fotoni nel cielo.
Punti da ricordare
La contaminazione in primo piano nella mappa di tutto il cielo CMB è chiamata anisotropia di CMB.
Queste emissioni provengono dalla nostra galassia della Via Lattea.
I 2 tipi di anisotropie sono: anisotropia dipolare e anisotropia dello spettro di potenza angolare.
L'anisotropia del dipolo è in una direzione specifica, mentre l'anisotropia dello spettro di potenza angolare è diffusa ovunque.