우주론-CMB 이방성 모델링

세련되고 수정 된 모든 하늘 CMB지도를 보면 전경 오염이 많이 발생합니다. anisotropy이지도에서. 우리는 이러한 전경 방출이 은하계 은하에서 나온다는 것을 알 수 있습니다. CMB의 강도는 은하 평면을 따라 높고 우리가 멀어 질수록 강도가 감소합니다. 여기에서 우리는 은하에서 방출되는 싱크로트론 인 2 차 이방성을 관찰 할 수 있습니다. 이러한 방출은 전경 오염을 구성합니다. 하늘에서 방출되는 CMB를 보려면이 전경 방출량을 빼야합니다.

다음 이미지는 전경 방출이있는 CMB를 보여줍니다.

쌍극자 이방성

CMB 전천지도에서 발견 된 또 다른 종류의 이방성이 있는데이를 쌍극자 이방성이라고합니다. 그것은 초기 우주와 관련이 없습니다. 이것은 구형 고조파 함수를 사용하여 나타낼 수 있습니다. 구형 표면에 패턴이 있고 수학 함수를 사용하여 매핑하려는 경우 삼각 함수를 사용하여 그렇게 할 수 있습니다. 따라서 매핑 할 때 모든 방향에서 동일한 모노폴이거나 180도 회전 할 때 속성을 뒤집는 쌍극자가 될 수 있습니다. 유사하게, 우리는 사중 극자 등을 가지고 있습니다. 복잡한 패턴의 경우 모노폴, 쌍극자, 사중 극자 등의 합으로 표현할 수 있습니다.

CMB는 전체 하늘지도에서 이방성의 주요 원인 중 하나가이 쌍극자 이방성 인 방식으로 모델링되었지만 CMB의 원시 모델링은 아닙니다. 이것은 아래 이미지에서 볼 수 있습니다.

우리가 보게되는 쌍극자 방향은 임의의 방향이 아닙니다. 쌍극자 이방성은 방향이 있습니다. 우리는 특정 방향을 따라 CMB 강도를 봅니다. 이 방향은 태양계 속도 벡터 때문입니다. 지구의 속도는 태양이나 은하의 중심을 기준으로 표현할 수 있습니다. 지구가 움직이는 방향, 우리는 Blueshift와 Redshift를 관찰하고 쌍극자는이 방향을 따라 놓여 있습니다.

위 이미지는 우리 은하가 특정 방향으로 움직이고 있기 때문에 전형적인 쌍극자 모양입니다. 결과는 – 하늘의 한쪽은 적색 편이 된 것처럼 보이고 다른 쪽은 청색 편이 된 것으로 나타납니다. 이 경우 Redshifting은 광자가 더 긴 파장 = 더 차가움을 의미합니다 (따라서 이름에서 거꾸로 보면 위 다이어그램에서 파란색으로 보입니다).

지구는 주어진 순간에 하늘의 태양 / 은하 중심 / CMB에 대해 특정한 방향으로 움직이고 있다고 말할 수 있습니다. 그러면 어떤 각도에서든 CMB의 온도를 측정하면 달라집니다. 이것은 우리가 Blueshifted 또는 Redshifted 광자를 측정하고 있으며 하늘의 광자의 시선에 의존하기 때문입니다.

기억해야 할 사항

CMB 전천지도의 전경 오염을 CMB의 이방성이라고합니다.
이러한 방출은 우리 은하계에서 나온 것입니다.
두 가지 유형의 이방성은 쌍극자 이방성 및 각도 전력 스펙트럼 이방성입니다.
Dipole anisotropy는 특정 방향에있는 반면 Angular Power Spectrum anisotropy는 모든 곳에 퍼져 있습니다.