Si la energía de ionización (o reionización, o Recombinación) del hidrógeno atómico es de 13,6 EV, lo que corresponde a una temperatura de cuerpo negro de 30.000 K, ¿por qué no empezó a aparecer entonces el CMB?
¿Por qué el universo esperó hasta que se hubo enfriado a 3000K para liberar la Radiación Reliquia (la CMB)?
Es posible que haya encontrado una pista en Quora: ¿Cómo se calcula la constante de Hubble a partir de las mediciones de la radiación de fondo de microondas cósmica?
El corrimiento al rojo se conoce con bastante precisión a partir de la teoría, ya que un modelo de big bang caliente (el modelo estándar de la cosmología) predice el punto en el que el plasma se desioniza para formar hidrógeno neutro. Aproximadamente, esto es cuando el universo se enfrió a una temperatura por debajo de la energía de enlace del hidrógeno, 13,6 eV/kb.
El corrimiento al rojo se conoce con bastante precisión a partir de la teoría, ya que un modelo de big bang caliente (el modelo estándar de la cosmología) predice el punto en el que el plasma se desioniza para formar hidrógeno neutro. Aproximadamente, esto es cuando el universo se enfrió a una temperatura por debajo de la energía de enlace del hidrógeno, .
Para responder a la pregunta titular, la constante de Hubble se determina mediante la obtención de la distancia del diámetro angular a la última superficie de dispersión. Eso no es un observable directo; en cambio, lo infiere a través de la trigonometría. Podemos medir directamente la escala angular de las oscilaciones acústicas de Baryon en el CMB: es la distancia entre los valles en el espectro de potencia que se muestra en la respuesta de Leo C. Stein. en el estándar MDL
modelo cosmológico, también conocemos* la escala física de la característica BAO, conocida como la longitud del horizonte del sonido. La distancia del diámetro angular se define entonces como
donde el numerador es la escala física conocida y la parte inferior es la escala angular medida (esto es solo trigonometría básica). La distancia del diámetro angular es una función bien conocida de la tasa de hubble, y puede inferir la tasa de hubble al obtener la distancia del diámetro angular (suponiendo que las únicas especies pertinentes de partículas en el universo son la materia oscura, los bariones, los fotones, los neutrinos y la constante cosmológica).
¿Dividir 13,6 eV por un número mucho más pequeño que 1 no da un número enormemente grande, no uno más bajo?
Estoy confundido...
El CMB se produce cuando la fracción de ionización del hidrógeno cae de un valor alto a un valor muy pequeño. Al contrario de lo que está escrito en la respuesta de Quora, es posible que haya sido engañado, esto sucede a una temperatura de aproximadamente 3000 K. El valor dado por 13.6 eV/ (recuerde multiplicar por la carga eléctrica para poner la energía en unidades SI) ni siquiera es "aproximadamente" correcto.
Para entender por qué, primero debe considerar que tanto los fotones como las partículas tienen una distribución de energías, con una fracción significativa que tiene energías varias veces la energía promedio (la energía promedio también es mayor que - es para fotones de radiación de cuerpo negro). En segundo lugar, para ionizar un átomo de hidrógeno no se necesita necesariamente una energía de 13,6 eV si una fracción importante de los átomos ya se encuentra en estado excitado.
Para obtener la temperatura requerida de modo que la ionización de equilibrio se vuelva pequeña, se requiere una solución (numérica) de la ecuación de Saha . Se trata de 3000 K en el universo primitivo.
nick s