Radiația cosmică de fond (RCF) este radiația rămasă după Big Bang sau din momentul în care s-a format universul. Potrivit teoriei, atunci când universul s-a născut, el a suferit o inflație, o expansiune și o răcire rapide. (Universul se extinde și astăzi, iar rata de expansiune pare diferită, în funcție de punctul de observație). Radiația cosmică de fond reprezintă căldură rămasă de la Big Bang.
Nu putem observa RFC cu ochiul liber, dar ea se întâlnește peste tot în univers. Ea este invizibilă pentru oameni deoarece este extrem de rece, cu doar 2,725 grade peste zero absolut (-273,15 grade Celsius). Aceasta înseamnă că radiația este vizibilă predominant în domeniul de microunde al spectrului electromagnetic.
Cum s-a format radiația cosmică de fond?
Universul s-a format în urmă cu 13,8 miliarde de ani, iar RFC datează de la aproximativ 400.000 de ani după Big Bang. Explicația este aceea că, în primele etape ale universului, când acesta avea doar o fracțiune din dimensiunea sa actuală, temperatura era extremă: 273 de milioane de grade peste zero absolut, potrivit NASA.
Orice atom prezent în acea perioadă era descompus în particule mici (protoni și electroni). Fotonii erau reflectați de acest particule și călătoreau la întâmplare prin univers, la fel cum lumina se propagă printr-o ceață densă.
La aproximativ 380.000 de ani după Big Bang, universul a devenit suficient de rece pentru a se putea forma hidrogenul. Deoarece fotonii din RCF sunt foarte puțin afectați de lovirea de atomii de hidrogen, ei pot călători în linie dreaptă. Așadar, atunci când cartografiem RCF, ne întoarcem înapoi în timp la 380.000 de ani după Big Bang, chiar după ce universul nu mai era opac pentru radiații.
Cine a descoperit radiația cosmică de fond?
Cosmologul american Ralph Apher a prezis pentru prima dată RCF în anul 1948, atunci când lucra împreună cu Robert Herman și George Gamow, potrivit NASA. Echipa efectua cercetări legate de Big Bang privind producția de alte elemente decât izotopul ușor de hidrogen. Acest izotop al hidrogemului era creat foarte devreme în istoria universului.
Însă radiația cosmică de fond a fost descoperită întâmplător. În anul 1965, doi cercetători de la Bell Telephone Laboratoires (Arno Penzias și Robert Wilson) creau un receptor radio și erau intrigați de zgomotul de fond pe care îl înregistrau. Ei și-au dat seama că acest zgomot venea uniform de pe tot cerul. În același timp, o echipă de la Universitatea Princeton (condusă de Robert Dicke) încerca să găsească radiația cosmică de fond. Echipa lui Dicke a aflat de experimentul Bell și a realizat că RCF fusese descoperită.
Ce ne spune radiația cosmică de fond?
Radiația cosmică de fond ajută oamenii de știință să studieze modul în care s-a format universul. Ea are o temperatură uniformă, doar cu câteva mici fluctuații detectabile de telescoapele foarte sensibile.
În timp ce anumite porțiuni ale RCF au fost cartografiate în deceniile de după descoperirea sa, prima hartă completă a fost realizată de misiunea COBE (Cosmic Background Explorer) a NASA, care a fost lansată în anul 1989 și s-a încheiat în 1993. Această imagine a universului a confirmat teoria Big Bang-ului și a arătat indicii ale unei structuri cosmice ce numai fusese văzută înainte.
O hartă mai detaliată a venit în anul 2003, fiind realizată de sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), lansată în 2001.
Sursa: Space.com