Γιατί το χρώμα του κοσμικού μικροκυμάτων μεταβάλλεται στην ακτινοβολία της ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της περιόδου 1965-2003;

Η ακτινοβολία του κοσμικού φόντου μικροκυμάτων (CMB) δεν αλλάζει πραγματικά το χρώμα με την πάροδο του χρόνου. Το χρώμα του CMB καθορίζεται από τη θερμοκρασία του και η θερμοκρασία του CMB έχει σταδιακά ψύξη από το Big Bang.

Εδώ φαίνεται ότι το χρώμα αλλάζει:

* redshift: Η επέκταση του σύμπαντος τεντώνει τα μήκη κύματος του φωτός. Καθώς το σύμπαν επεκτείνεται, τα φωτόνια CMB είναι κόκκινα, που σημαίνει ότι τα μήκη κύματος τους γίνονται περισσότερο. Αυτή η μετατόπιση προς τα μεγαλύτερα μήκη κύματος μετακινεί την ακτινοβολία CMB από το φάσμα ορατού φωτός προς το φάσμα μικροκυμάτων.

* Θερμοκρασία και μήκος κύματος: Το χρώμα του φωτός καθορίζεται από το μήκος κύματος του. Καθώς το CMB ψύχεται, το μέγιστο μήκος κύματος μετατοπίζεται προς μεγαλύτερα μήκη κύματος. Αυτό σημαίνει ότι το CMB ήταν ελαφρώς Bluer το 1965 και γίνεται ελαφρώς πιο κόκκινο με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, η μετατόπιση είναι πολύ σταδιακή και ελάχιστα αισθητή στο ανθρώπινο μάτι.

Επομένως, η φαινομενική "αλλαγή χρώματος" δεν είναι μια πραγματική αλλαγή στο χρώμα της CMB, αλλά μάλλον αποτέλεσμα της κόκκινης μετατόπισης των φωτονίων του λόγω της επέκτασης του σύμπαντος.

Σημαντική σημείωση: Ενώ το CMB συχνά περιγράφεται ως έχει θερμοκρασία 2,7 Kelvin, αυτή είναι μόνο η μέση θερμοκρασία του. Υπάρχουν μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον ουρανό, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του πρώιμου σύμπαντος και του σχηματισμού δομών.