Equilibrio térmico del universo

Solo soy un laico interesado en el campo de la cosmología. En el relato habitual del desarrollo del universo, se afirma que unos 380.000 años después del big bang la radiación electromagnética estaba en equilibrio térmico con la materia.

¿Significa esto que el universo era (y tal vez es) un sistema termodinámico aislado que estaba (y está) en equilibrio termodinámico interno? Además, se afirma que esta radiación se ve en la radiación de fondo cósmico de microondas actual correspondiente a una radiación de cuerpo negro perfecto con una temperatura de 2,7 K después de la expansión del universo. ¿Podría considerarse esta expansión como una expansión adiabática del sistema de radiación?

Luego, la radiación supuestamente se desacopla de la materia debido a la recombinación de electrones con núcleos atómicos. ¿Significa esto que después de esto (y ahora) la radiación y la materia (en promedio) ya no están en equilibrio térmico (termodinámico) en el universo?

Respuestas (1)

Sí. Tienes toda la razón en todas las cuentas. En un momento, usted sugiere que el universo todavía está en equilibrio termodinámico; este no es el caso. Como señalará más adelante, después de la recombinación, los fotones y los bariones se desacoplan. Una vez que las densidades promedio se vuelven lo suficientemente bajas como para que el tiempo de difusión ( el tiempo que tardan las cosas en transferirse calor entre sí ) sea más largo que el tiempo dinámico ( el tiempo que tardan las cosas en moverse e interactuar gravitatoriamente ), los subsistemas también se separan ( ej., galaxias y cúmulos de galaxias). La mayoría de las cosas ahora se están moviendo hacia el equilibrio gravitatorio (mediante el colapso en filamentos, cúmulos, galaxias, nubes, estrellas, planetas, etc.).

¿Puede explicar qué quiere decir con "tiempo de difusión" y "tiempo dinámico"? ¿Y qué es el "equilibrio gravitatorio"?
@freecharly disculpe la jerga, solo agregué breves explicaciones, pero avíseme si aún no está claro.
"DilithiumMatrix- ¡Gracias! Ahora entiendo mejor.