芝加哥大學的埃裡克·M·萊奇解釋道。
宇宙微波背景輻射,簡稱 CMB,是一種微弱的光輝,它充滿了宇宙,幾乎以均勻的強度從各個方向落在地球上。它是創世的餘熱——大爆炸的餘輝——像曬了一天太陽的岩石在夜晚重新輻射熱量一樣,在過去的 140 億年中穿梭於太空。
自二十世紀早期以來,有兩個概念改變了天文學家思考觀測宇宙的方式。第一個是宇宙極其巨大;今天可見的宇宙部分是一個半徑接近 150 億光年的球體,而且我們相信,這僅僅是冰山一角。第二個是光以固定的速度傳播。這些概念的一個簡單結果是,當你觀察越來越遙遠的物體時,你看到的是越來越久遠的時間——有時確實非常久遠。例如,當你看到木星在夜空中閃耀時,你看到的是大約一個小時前的情況,而今天望遠鏡捕捉到的遙遠星系的光是在數百萬年前發出的。
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CMB 是我們能看到的最古老的光——我們在時間和空間上都能看到的最遙遠的地方。這種光在 140 多億年前就開始了它的旅程,那時地球甚至我們的星系都還不存在。它是宇宙嬰兒期的遺蹟,那時宇宙不是現在這樣寒冷黑暗的地方,而是一場輻射和基本粒子的火暴。我們今天周圍熟悉的物體——恆星、行星、星系等等——最終隨著宇宙的膨脹和冷卻從這些粒子凝聚而成。
這種殘留輻射對於宇宙學的研究至關重要,因為它帶有那些粒子的化石印記,一種微小強度變化的模式,我們可以從中解讀宇宙的重要統計資料,就像從指紋中識別嫌疑人一樣。
當這種宇宙背景光在數十億年前釋放出來時,它像恆星表面一樣熾熱明亮。然而,自那時以來,宇宙的膨脹已將空間拉伸了一千倍。光的波長也隨之拉伸到電磁頻譜的微波部分,CMB 也冷卻到今天的溫度,被被稱為射電望遠鏡的精密溫度計記錄為絕對零度以上約 2.73 度。
答案最初發佈於 2003 年 10 月 13 日。