Seuraa 
Viestejä45973

HSTa kirjoitti:
Se on nyt vain EHDOTTOMAN varma asia, että avaruuden materia säteilee sähkömagneettista säteilyä; prosessista ja kohteesta riippuen erilaisella spektrijakautumalla.

Max Kalba :
Lähetetty: Lau Elo 25, 2007 8:47 pm Viestin aihe:

Jos tähti on noin 13,7 miljadin valovuoden päässä, punasiirtymä on muuttanut näkyvän valon 160 GHz alueelle. Eli se avaruuden osa joka ei silmin näy, aiheuttaisi taustasäteilyn?

http://www.tiede.fi/keskustelut/viewtop ... &start=120

Tähtiä ei kyllä tuolla etäisyydellä havaita; mutta galakseja jotka näyttävät melkein samanlaisilta kuin meidän lähellä kyllä havaitaan suurilla punasiitymmän arvoilla.

Bigban teoria ei oleta taustasäteilyn mikroaalloilla johtuvan kaukaisten kohteitten punasiirtymästä, van siitä, että avaruuden yleinen sähkömagneettinen säteily on jäähtynyt tasolle 2.7 Kelvin

Mustan kappaleen säteilyhuippu 2.7 Kelvin tienoilla vastaa teorian mukaan noin 160 GHz taajuutta.

Sivut

Kommentit (23)

Googletin tuossa taustasäteilyä ja löysin vain tietoa jonka mukaan taustasäteilyn aallonpituus on ajan kanssa kasvanut.

Muistelen kuitenkin että joku väitti taustasäteilyssä olevan erittäin sinisiirtynyttä säteilyä.

Oliko tuo tieto virheellinen?

Onesimple

;):)

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

a) Punasiirtymä katsotaan olevan dopplerilmiö, joka riippuu lähteen nopeudesta. Muitakin selityksiä löytyy. Punasiitymässä sähkömagneettinen viiva siirtyy kohti pitkäaaltoisempaa spektrin osaa.

b) Kosminen taustasäteily on aivan eri ilmiö, joka riippuu ennen muuta lämpötilasta

"In cosmology, the cosmic microwave background radiation (most often abbreviated CMB but occasionally CMBR, CBR or MBR, also referred as relic radiation) is a form of electromagnetic radiation discovered in 1965 that fills the entire universe [1]. It has a thermal 2.725 kelvin black body spectrum which peaks in the microwave range at a frequency of 160.2 GHz, corresponding to a wavelength of 1.9 mm. Most cosmologists consider this radiation to be the best evidence for the big bang model of the universe", lähteestä:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_mic ... _radiation
---

Mustan kappaleen säteilyspektri näytää tällaiselta:

Spectrum of the Cosmic Microwave Background

Käyrän maksimikohta taajuuden suhteen tulee kaavasta

f(max) = a*k*T/h = (5.878932E+10) * T [Hz]

T = 2.725 +/- 0.001 Kelvin

joten:

f(max) = 1.602008960168882e+011 Hz = 160.2 GHz

Ihme kyllä aallonpituuden maksimi tulee hieman eri kohtaan:

http://scienceworld.wolfram.com/physics ... ntLaw.html

Jos laskemme mustan kappaleen säteilymaksimia aallonpituuden suhteen

lam(max) = b / T = 0.0010634012844 = 1.06 mm

T = 2.725 K

b = 0.0028977685

f = c / lam(max) = 2.819184652086596e+011 = 281.9 GHz

Siis näin laskettuna tulee erilainen maksimin taajuus. Tämä tuntuu omituiselta ja olen ihmetellyt miksi näin on, ennenkin.

Jos taustasäteily on vain äärimmilleen venynyttä säteilyä, niin kyllä se sitten selittyy helposti.

Ajatukseni mukaan galaksiemme keskustojen jättimäiset mustat aukot humahtivat aikoinaan ulos erittäin ison energian omaavasta energiakeskitymästä kohti paljon vähemmän tiheää aluetta tilassa joka ei laajene tai kaareudu.

Nämä ulos humahtaneet "hiukkaset" eli mustat aukot laajenivat ja avautuivat itsekin energia-aaltoja joissa oleva energia avautui tasaisesti poispäin ja tästä energiasta syntyi nykyinen taustasäteily.

Myöhemmin laajenevat mustat aukot kohtasivat vastaan tulevia laajenevia mustia aukkoja jotka olivat peräisin toisistan erittäin ison energian omaavista energiakeskittymistä.

Nyt laajenevista mustista aukoista avautuvat energia-aallot kohtasivat aikaisessa vaiheessa vastaavan energian omaavia energia-aaltoja, jotka saivat aikaan ulospäin avautuvaan aaltoon paineen vaihtelua joka sai aikaan aaltoihin erillisiä kolmiulotteisesti laajenevia energiakeskittymiä eli atomeja, joista avatuvilla energia-aalloilla oli elektroni ja fotoniluonne.

Onesimple

;):)

Eli galaksiemme keskustojen mustat aukot laajenevat ja avautuvat energia-aaltoja joilla on atomiluonne.

Liikumme meille käsittämättömän nopealla vauhdilla poispäin yhdestä pisteestä joka on todella kaukana näkyvän maailmankaikkeuden ulkopuolella.

Tähdet syntyivät paljon myöhemmin kuin nykyinen havaittava taustasäteily lähti liikkeelle ja näin taustasäteily tulee paljon kauempaa kuin vanhin valo.

Tai ainakin osa taustasäteilystä, koska myös fotonit laajenevat ja avautuvat energia-aaltoja. Se havaitaanko fotoneista avautuvaa energiaa taustasäteilynä tai ns. tyhjän tilan poreiluna on arvailua.

ja ei pidä unohtaa sitä energiaa joka tulee näkyvää maailmankaikkeutta vastaan ja on liikkunut kenties satojen miljardien valovuosien matkan jona aikana näissä energia-aalloissa oleva energia on ehtinyt avautua eli laajentua paljon tasaisemmin tilassa joka ei laajene tai kaareudu.

Onesimple

;):)

Max Kalba
Seuraa 
Viestejä1020
HSTa
Jos laskemme mustan kappaleen säteilymaksimia aallonpituuden suhteen

lam(max) = b / T = 0.0010634012844 = 1.06 mm

T = 2.725 K

b = 0.0028977685

f = c / lam(max) = 2.819184652086596e+011 = 281.9 GHz

Siis näin laskettuna tulee erilainen maksimin taajuus. Tämä tuntuu omituiselta ja olen ihmetellyt miksi näin on, ennenkin.

Vastaus lienee tässä:
"Because the spectrum resulting from Planck's law of black body radiation takes a different shape in the frequency domain from that of the wavelength domain, the frequency location of the peak emission does not correspond to the peak wavelength using the simple relationship between frequency, wavelength, and the speed of light."

http://en.wikipedia.org/wiki/Wien's_displacement_law

Max Kalba
HSTa
Jos laskemme mustan kappaleen säteilymaksimia aallonpituuden suhteen

lam(max) = b / T = 0.0010634012844 = 1.06 mm

T = 2.725 K

b = 0.0028977685

f = c / lam(max) = 2.819184652086596e+011 = 281.9 GHz

Siis näin laskettuna tulee erilainen maksimin taajuus. Tämä tuntuu omituiselta ja olen ihmetellyt miksi näin on, ennenkin.




Vastaus lienee tässä:
"Because the spectrum resulting from Planck's law of black body radiation takes a different shape in the frequency domain from that of the wavelength domain, the frequency location of the peak emission does not correspond to the peak wavelength using the simple relationship between frequency, wavelength, and the speed of light."

http://en.wikipedia.org/wiki/Wien's_displacement_law


Kiitti selvennyksestä. Mutta kumi näistä laskutavoista on oikea?

Kumpi kertoo missä kohtaa spektriä sijaitsee mustan kappaleen vastaava suurin lämpötila?

Vai kertooko kumpikaan?

HSTa
Max Kalba
HSTa
Jos laskemme mustan kappaleen säteilymaksimia aallonpituuden suhteen

lam(max) = b / T = 0.0010634012844 = 1.06 mm

T = 2.725 K

b = 0.0028977685

f = c / lam(max) = 2.819184652086596e+011 = 281.9 GHz

Siis näin laskettuna tulee erilainen maksimin taajuus. Tämä tuntuu omituiselta ja olen ihmetellyt miksi näin on, ennenkin.




Vastaus lienee tässä:
"Because the spectrum resulting from Planck's law of black body radiation takes a different shape in the frequency domain from that of the wavelength domain, the frequency location of the peak emission does not correspond to the peak wavelength using the simple relationship between frequency, wavelength, and the speed of light."

http://en.wikipedia.org/wiki/Wien's_displacement_law


Kiitti selvennyksestä. Mutta kumi näistä laskutavoista on oikea?

Kumpi kertoo missä kohtaa spektriä sijaitsee mustan kappaleen vastaava suurin lämpötila?

Vai kertooko kumpikaan?

Molemmat ovat oikeita tai vääriä, riippuen hieman mieltymyksistä ja käyttötarkoituksesta.

Tuo yllämainittu Wienin siirtymälaki, jossa säteilymaksimi lasketaan lineaarisesti aallonpituuden suhteen on se historiallinen ja perinteisesti käytetty. Mutta versio laista, jossa maksimi lasketaan lineaarisesti taajuuden suhteen ei todellakaan anna samaa tulosta ja tätä pidetäänkin nykyään "oikeampana". Wienin lakia pidetäänkin lähinnä käyttökelpoisena hyvin suurtaajuiselle sm-säteilylle.

Esim. auringon säteilymaksimi asettuu Wienin alkuperäisen lain mukaan noin 550 nm kohdille kun se puolestaan tämän taajuusversion myötä menee peräti 880 nm saakka, eli infrapunaan. Mutta, ei tämä taajuuteenkaan suhteuttava versio välttämättä ole se paras ja muitakin versioita on, niistä lisää vaikkapa täältä:

http://atoc.colorado.edu/academics2/wien_peak.pdf

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hb ... n3.html#c1

Max Kalba
Tässähän käsitykseni selkeästi vahvistetaan:

"More specifically, the extremely intense levels of radiation from the Big Bang have been redshifted to microwave wavelengths as a result of the cosmic expansion and thus form the cosmic microwave background radiation. "

http://en.wikipedia.org/wiki/Olbers'_paradox

Tosiaan, huomasian että tällaisiakin (omituisia) ajatuksia on esitetty:

WMAP carried out extensive measurements of the 2.7250 K CMB (Cosmic Microwave Background) (reference (2)). WMAP astrophysicists estimate the Big Bang occurred 13.7 billion years ago, which ties in nicely with estimates of oldest known stars in globular clusters. They also estimate that the CMB’s redshift is 1089. We can use equation (5) to estimate the CMB’s velocity:

Or, the CMB is receding from us at 0.9999983 the speed of light. (z = 1089)

http://www.asterism.org/tutorials/tut29-1.htm

Mutta suurin valolle havaittu punasiirtymä on noin 5:

http://en.wikipedia.org/wiki/Redshift

Snaut
HSTa
Max Kalba
HSTa
Jos laskemme mustan kappaleen säteilymaksimia aallonpituuden suhteen

lam(max) = b / T = 0.0010634012844 = 1.06 mm

T = 2.725 K

b = 0.0028977685

f = c / lam(max) = 2.819184652086596e+011 = 281.9 GHz

Siis näin laskettuna tulee erilainen maksimin taajuus. Tämä tuntuu omituiselta ja olen ihmetellyt miksi näin on, ennenkin.




Vastaus lienee tässä:
"Because the spectrum resulting from Planck's law of black body radiation takes a different shape in the frequency domain from that of the wavelength domain, the frequency location of the peak emission does not correspond to the peak wavelength using the simple relationship between frequency, wavelength, and the speed of light."

http://en.wikipedia.org/wiki/Wien's_displacement_law


Kiitti selvennyksestä. Mutta kumi näistä laskutavoista on oikea?

Kumpi kertoo missä kohtaa spektriä sijaitsee mustan kappaleen vastaava suurin lämpötila?

Vai kertooko kumpikaan?




Molemmat ovat oikeita tai vääriä, riippuen hieman mieltymyksistä ja käyttötarkoituksesta.

Tuo yllämainittu Wienin siirtymälaki, jossa säteilymaksimi lasketaan lineaarisesti aallonpituuden suhteen on se historiallinen ja perinteisesti käytetty. Mutta versio laista, jossa maksimi lasketaan lineaarisesti taajuuden suhteen ei todellakaan anna samaa tulosta ja tätä pidetäänkin nykyään "oikeampana". Wienin lakia pidetäänkin lähinnä käyttökelpoisena hyvin suurtaajuiselle sm-säteilylle.

Esim. auringon säteilymaksimi asettuu Wienin alkuperäisen lain mukaan noin 550 nm kohdille kun se puolestaan tämän taajuusversion myötä menee peräti 880 nm saakka, eli infrapunaan. Mutta, ei tämä taajuuteenkaan suhteuttava versio välttämättä ole se paras ja muitakin versioita on, niistä lisää vaikkapa täältä:

http://atoc.colorado.edu/academics2/wien_peak.pdf

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hb ... n3.html#c1

Valaisevia viitteitä, Snaut.

Nykyään meidän on ilmeisesti kirjoitettava Wienin lakia:

aallonpituus = b / T

jossa b voi saada seuraavia arvoja:

b [meter*Kelvin]
=======
2.898E-3
5.100E-3
9.030E-3
3.670E-3
4.110E-3

Riippuen siitä, mitä me haluamme tällä aallonpituudella ilmaista.

Eikä lämpötilakaan ole mikään yksinkertainen käsite, yleisesti ottaen.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6493
spin0
HSTa
...

Mutta suurin valolle havaittu punasiirtymä on noin 5:

http://en.wikipedia.org/wiki/Redshift




Kaukaisille kohteille on mitattu tuosta suurempiakin punasiirtymiä. Kaukaisimmille galakseille *muistaakseni* z~=7 ja kvasaareillekin z>6. Mutta on ollut myös toistaiseksi varmistamattomia havaintoja jopa z=10 kohteista gravitaatiolinssien avulla esim. taannoinen: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701279.[/quote]

Niin Stefan vähän sotkee. Astronomisille kohteille havaitut suurimmat punasiirtymät ovat nuo spin0:n ilmoittamat. Taustäsäteilyn punasiirtymä tosiaan on tuota luokkaa. Tulevaisuudessa kun pystymme mittaamaan neutriinotaustan (n 1,9 K) säteilyä pääsemme vieläkin hulppeempiin punasiirtymiin.

PS: nämä spin0:n ilmoitamat punasiirtymät olivat kyllä tuossa Stefanin wikitekstissä (olitko huonosti lukenut):
"The luminous point-like cores of quasars were the first "high-redshift" (z > 0.1) objects discovered before the improvement of telescopes allowed for the discovery of other high-redshift galaxies. Currently, the highest measured quasar redshift is z = 6.4,[46] with the highest confirmed galaxy redshift being z = 7.0[47] while as-yet unconfirmed reports from a gravitational lens observed in a distant galaxy cluster may indicate a galaxy with a redshift of z = 10.[48]"

Aha, oikestaan siis minä tässä sotkin - HSTahan puhui nimenomaan valolle mitatusta, eikä kaukaisten kohteiden punasiirtymästä. Eikä tullut luettua edes tuota Wiki-linkkiä :/

Lentotaidoton
Tulevaisuudessa kun pystymme mittaamaan neutriinotaustan (n 1,9 K) säteilyä pääsemme vieläkin hulppeempiin punasiirtymiin.

Vau, tuohan kuulostaa kiintoisalta! Tuo säteily taitaa siis olla aiempaa perua kuin nykyisin mitattu CMB.(?) Vielä ei kai ole olemassa kyllin herkkää koetta, jolla havaittaisiin noin matalaenergisiä neutriinoja. Tiedätkö kertoa lisää? Onko jokin uusi ilmaisin jo suunnitteilla vai tuunataanko vanhoja?

Hmmm... jotta saisimme "kuvan" tuosta säteilystä pitäisi ilmaisimen olla vissiin paitsi hyvin herkkä (matalat energiat), myös tarkka (neutrinon suunta). Vai olisiko tuo säteily niin varhaiselta ajalta, että se näkyisi isotrooppisena? Silloinhan suunnalla ei olisi väliä, vaan kiinnostavaa olisi kai tiheys ja lämpötila?

Kerro toki lisää!

spin0
Aha, oikestaan siis minä tässä sotkin - HSTahan puhui nimenomaan valolle mitatusta, eikä kaukaisten kohteiden punasiirtymästä. Eikä tullut luettua edes tuota Wiki-linkkiä :/

Lentotaidoton
Tulevaisuudessa kun pystymme mittaamaan neutriinotaustan (n 1,9 K) säteilyä pääsemme vieläkin hulppeempiin punasiirtymiin.



Vau, tuohan kuulostaa kiintoisalta! Tuo säteily taitaa siis olla aiempaa perua kuin nykyisin mitattu CMB.(?) Vielä ei kai ole olemassa kyllin herkkää koetta, jolla havaittaisiin noin matalaenergisiä neutriinoja. Tiedätkö kertoa lisää? Onko jokin uusi ilmaisin jo suunnitteilla vai tuunataanko vanhoja?

Hmmm... jotta saisimme "kuvan" tuosta säteilystä pitäisi ilmaisimen olla vissiin paitsi hyvin herkkä (matalat energiat), myös tarkka (neutrinon suunta). Vai olisiko tuo säteily niin varhaiselta ajalta, että se näkyisi isotrooppisena? Silloinhan suunnalla ei olisi väliä, vaan kiinnostavaa olisi kai tiheys ja lämpötila?

Kerro toki lisää!

Valitettavasti meilä ei nyt eikä näköpiirissä olevan tulevaisuuden puitteissakaan ole mitään mahdollisuutta tuon CNB-säteilyn suoraan havaitsemiseen tyyliin WMAP ja tuleva Planck. Mutta, epäsuoria menetelmiä säteilyn lämpötilan ja mahdollisesti jakauman mittaamiseksi on kyllä kehitteillä.

Niin, se neutriinotaustasäteily (CNB) on todellakin vanhempaa kuin CMB säteily. Neutriinosäteilyn pitäisi olla peräisi kahden sekunnin ikäisestä maailmankaikkeudesta.

Re: Lentotaidoston

Punasiirtymää astronomiassa voivat aiheuttaa:

- kohteen nopeus (dopplersiirtymä)
- gravitaatio (erikoisesti kohteen oma)
- ns. kosmologin punasiirtymä (hubblen vakiosta riippuva)
- suurella nopeudella liikkuva materia kohteen lähellä, kuten kvasaareitten "suihkut"
- kohteen pyöriminen
- tomupilvet kohteen lähellä siirtävät kohteen säteilyhuippua kohti punaista
- mahdollisesti myös törmäykset matkalla jonka ansiosta akunperäinen sähkömagneettinen kvantti menettää energiaa
- muut vähemmän tunnetut ilmiöt kuten kvantin "väsyminen"
- suurten massojen avaruutta kaarruttava vaikutus, linssi-ilmiö
- ym

---
Punasiirtymälle voi siis olla lukemattomia muita syitä kuin kosmologinen punasiitymä. Jopa kvasaareille punasiitymä yli viis on kyseenalainen asia!

On the radio properties of the highest redshift quasars:

We present deep radio observations of the most distant complete quasar sample drawn from the Sloan Digital Sky Survey. Combining our new data with those from literature, we obtain a sample which is 100 per cent complete down to S1.4 GHz = 60 μJy over the redshift range 3.8 ≤z≤ 5.

Viite:
http://www.blackwell-synergy.com/doi/ab ... alCode=mnr

Snaut
Valitettavasti meilä ei nyt eikä näköpiirissä olevan tulevaisuuden puitteissakaan ole mitään mahdollisuutta tuon CNB-säteilyn suoraan havaitsemiseen tyyliin WMAP ja tuleva Planck. Mutta, epäsuoria menetelmiä säteilyn lämpötilan ja mahdollisesti jakauman mittaamiseksi on kyllä kehitteillä.

Niin, se neutriinotaustasäteily (CNB) on todellakin vanhempaa kuin CMB säteily. Neutriinosäteilyn pitäisi olla peräisi kahden sekunnin ikäisestä maailmankaikkeudesta.

Kiitos tiedoista. Millaisia ennusteita nykyiset teoriat tuosta CNB:stä antavat? Esim. olisiko se isotrooppista? Neutriinon massa vaikuttaisi varmasti säteilyn energiaan ja lämpötilaan, mutta vaikuttaisiko se myös noin nuoren kosmoksen (an)isotropiaan?

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6493
spin0
Aha, oikestaan siis minä tässä sotkin - HSTahan puhui nimenomaan valolle mitatusta, eikä kaukaisten kohteiden punasiirtymästä. Eikä tullut luettua edes tuota Wiki-linkkiä :/

Lentotaidoton
Tulevaisuudessa kun pystymme mittaamaan neutriinotaustan (n 1,9 K) säteilyä pääsemme vieläkin hulppeempiin punasiirtymiin.



Vau, tuohan kuulostaa kiintoisalta! Tuo säteily taitaa siis olla aiempaa perua kuin nykyisin mitattu CMB.(?) Vielä ei kai ole olemassa kyllin herkkää koetta, jolla havaittaisiin noin matalaenergisiä neutriinoja. Tiedätkö kertoa lisää? Onko jokin uusi ilmaisin jo suunnitteilla vai tuunataanko vanhoja?

Hmmm... jotta saisimme "kuvan" tuosta säteilystä pitäisi ilmaisimen olla vissiin paitsi hyvin herkkä (matalat energiat), myös tarkka (neutrinon suunta). Vai olisiko tuo säteily niin varhaiselta ajalta, että se näkyisi isotrooppisena? Silloinhan suunnalla ei olisi väliä, vaan kiinnostavaa olisi kai tiheys ja lämpötila?

Kerro toki lisää!

Tässä Wikin tiedot:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_neutrino_background

Eli pääsemme noin 2 sekunnin ikäiseen kosmokseen, kun fotonien taustasäteily kertoo tilanteen alun 381.000 vuotta BB:stä.

Ennen tätähän (neutriinojen lämpötasapainosta eroamista) oli tietysti tapahtunut inflaatio, joten kvanttifluktuaatiot tietenkin näkyisivät jonkinasteisena anisotroppisuutena.

Kun muistetaan kuinka vaikeaa netrinojen havainnointi on tänä päivänä jopa energisten neutrinojen osalta, niin tulee olemaan ääääääärimmäisen vaikeaa havainnoida netrinotaustasäteilyä. Eli paljon kuluu aikaa ja tupakkia (kymmeniä vuosia veikkaan).

Jaahans, Snaut kerkesi ensin.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat