¿Cómo se relaciona el CMB con la temperatura del universo?

Según tengo entendido, CMB ( fondo cósmico de microondas ) es la radiación emitida cuando la materia se desacopla en las primeras etapas del Big Bang. Lo que no entiendo es si todas las estrellas emiten este tipo de radiación o solo las que se formaron en las primeras etapas del Big Bang y son esas estrellas que viajan a la velocidad de la luz alejándose de nosotros. ¿Cómo es el hecho de que la luz es? corrimiento al rojo relacionado con la temperatura del espacio vacío.

Solo un pequeño comentario: en el momento del desacoplamiento no había estrellas. El universo estaba (más o menos) homogéneamente lleno de hidrógeno y helio (+ fotones, materia oscura y neutrinos) y eso es todo. Sin estrellas, sin planetas, sin galaxias, sin objetos densos. La densidad del gas era muy baja, esencialmente era un buen vacío. Y una nota al margen: el camino libre medio de los fotones fue de alrededor de 1000 años luz poco antes de la recombinación: astronomy.ohio-state.edu/~dhw/A5682/notes10.pdf

Respuestas (1)

Hoy en día, las estrellas no emiten el CMB; emiten radiación mucho más energética (más caliente, de mayor frecuencia, de longitud de onda más corta) en general. El CMB fue emitido por "todo" lo que podía emitir radiación en el momento pertinente, unos 400.000 años después del Big Bang. En ese momento, la radiación estaba en equilibrio térmico con todo lo demás, por lo que su distribución de frecuencias estaba totalmente descrita por la curva de cuerpo negro de Planck.

El universo se estaba expandiendo y las longitudes de onda se estaban expandiendo linealmente con el tamaño del universo. La temperatura estaba cayendo inversamente proporcional al tamaño del Universo. En algún momento, la radiación se desacopla por lo que comenzó a vivir su propia vida, con la temperatura ya no vinculada a la temperatura de la materia alrededor. La temperatura continuó descendiendo inversamente proporcional al tamaño del universo, mientras que la temperatura de las estrellas, etc. se mantuvo más alta e independiente porque los dos subsistemas ya no interactuaban.

Ninguna de estas cosas tiene nada que ver con la velocidad de divergencia de galaxias distantes entre sí. La temperatura es una cantidad local y está determinada por la física local, mientras que la velocidad mutua de las galaxias distantes no es un efecto local. Es un efecto global y una especie de ilusión también. La creciente distancia entre las galaxias se debe a la expansión del espacio entre ellas. Sin embargo, todos los cálculos de la temperatura y su evolución pueden aplicarse localmente en cada lugar del universo, independientemente de los lugares distantes del universo, y este cálculo de la temperatura y su evolución es además el mismo en todos los lugares porque el universo es uniforme a escalas cosmológicas.

¿CMB siempre estará ahí para que lo detectemos a medida que pasa el tiempo? Además, ¿cómo sabemos que son 400.000 años después del Big Bang?
@ user3911153 lo hará, siempre y cuando el universo observable siga creciendo. Si de alguna manera llegamos al final del universo, el CMB se detendrá en algún momento.
@user3911153: A medida que continúa desplazándose hacia el rojo, en algún momento se extenderá a longitudes de onda tan grandes que será imposible observarlo para todos los efectos (piense en una antena del tamaño del Sistema Solar...)