Cosmologia - Modelando as Anisotropias CMB
Quando olhamos para o mapa CMB refinado e corrigido em todo o céu, há muita contaminação de primeiro plano, que é uma espécie de anisotropynesses mapas. Podemos ver que essas emissões em primeiro plano são da galáxia da Via Láctea. A intensidade do CMB é alta ao longo do plano do plano galáctico e diminui à medida que nos afastamos. Nestes, podemos observar anisotropias secundárias, que são emissões síncrotron da galáxia. Essas emissões constituem a contaminação do primeiro plano. Para observar a emissão CMB do céu, precisamos subtrair essas emissões do primeiro plano.
A imagem a seguir mostra o CMB com emissões de primeiro plano.
Anisotropia dipolar
Existe um outro tipo de anisotropia, que foi encontrado no mapa do céu CMB, é chamado de anisotropia dipolo. Não está associado ao universo primitivo. Isso pode ser representado usando funções harmônicas esféricas. Se houver um padrão na superfície esférica e quisermos mapeá-lo usando funções matemáticas, podemos fazer isso usando funções trigonométricas. Então, quando mapeamos, pode ser um monopolo - o mesmo em todas as direções, ou um dipolo - inverte as propriedades quando girado em 180 graus. Da mesma forma, temos quadrupolo e assim por diante. Para um padrão complexo, pode ser expresso como a soma destes monopolo, dipolo, quadrupolo, etc.
O CMB é modelado de tal maneira que uma das principais fontes de anisotropia no mapa do céu é esta anisotropia dipolo, mas não é a modelagem primordial do CMB. Isso pode ser visto na imagem abaixo.
A direção do dipolo que vemos não é uma direção aleatória. A anisotropia dipolar tem uma direção. Vemos a intensidade CMB ao longo de uma direção específica. Essa direção é devida ao vetor velocidade do sistema solar. A velocidade da terra pode ser representada em relação ao sol ou ao centro da galáxia. Na direção em que a terra está se movendo, observamos um Blueshift e um Redshift e o dipolo está ao longo desta direção.
A imagem acima tem uma aparência típica de dipolo porque nossa Galáxia está se movendo em uma direção específica. O resultado é - um lado do céu aparecerá desviado para vermelho e o outro lado do céu aparecerá desviado para azul. Nesse caso, o deslocamento para o vermelho significa que os fótons são maiores em comprimento de onda = mais frios (portanto, ao contrário do nome, eles parecem azuis no diagrama acima).
Podemos dizer que a Terra está se movendo em alguma direção específica com relação ao sol / centro galáctico / CMB no céu em um determinado instante. Então, se olharmos para qualquer ângulo e medirmos a temperatura para o CMB, seria diferente. Isso ocorre porque estamos medindo fótons que são desviados para o azul ou para o vermelho e dependem da linha de visão dos fótons no céu.
Pontos para lembrar
A contaminação do primeiro plano no mapa do céu de CMB é chamada de anisotropia de CMB.
Essas emissões são provenientes de nossa própria galáxia, a Via Láctea.
Os 2 tipos de anisotropias são: anisotropia de dipolo e anisotropia de espectro de potência angular.
A anisotropia dipolar está em uma direção específica, enquanto a anisotropia do espectro de potência angular está espalhada por toda parte.