Propagación y dirección de la radiación cósmica de fondo.

El CMB no proviene de un solo lugar; viene de todas partes. Tampoco va en una dirección; va en todas direcciones. Y no sucedió todo a la vez, pero sucedió aproximadamente al mismo tiempo en todas partes. En particular, no es la luz del Big Bang, sino la luz de un tiempo de aproximadamente 378 000 años después del Big Bang.

La idea es que el universo comenzó como una sopa muy caliente de iones (donde los núcleos atómicos y los electrones no permanecían juntos porque tenían demasiada energía). Los fotones no podían llegar muy lejos antes de ser absorbidos o dispersados ​​por estos iones y electrones. Pero una vez que el universo se expandió y se enfrió un poco más, se pudieron formar átomos neutros. Y los átomos son mucho menos eficientes para absorber y dispersar fotones que los iones. Entonces, de repente, era poco probable que cualquier fotón en cualquier parte del universo se dispersara y absorbiera. (Excepto por la absorción por grupos de materia inusualmente densos como estrellas y grandes nubes de polvo, pero sabemos que la mayor parte del universo está vacío de esas cosas).

Entonces, los fotones que habían estado rebotando en los iones y electrones de repente quedaron libres para vagar por el universo sin interrupción. Y eso es lo que han estado haciendo durante los últimos 13.800 millones de años, hasta que algunos han llegado a nuestros detectores. Puedes imaginar que básicamente en todas partes del universo se emitía la luz CMB en prácticamente todas las direcciones. Se "dispersó" con el resto del universo, y por todo el universo, y en todas partes.

Los fotones CMB que detectamos ahora vinieron de una esfera (básicamente) y vinieron en cierta dirección para llegar a nosotros. Pero no hay nada especial en nosotros. Podríamos mover nuestros detectores a un lugar diferente en el universo, y veríamos fotones CMB que venían de una esfera diferente, en diferentes direcciones.

El Big Bang es completamente sin centro.

La forma correcta de imaginarse de dónde "viene" el CMB es imaginar que, hace mucho tiempo, el universo estaba tan caliente como la superficie del sol. Esto significa que el universo estaba lleno de un plasma supercaliente que se parecía mucho a la superficie del sol actual. Luego, después de una expansión suficiente, el gas se enfrió y el plasma se desionizó en una mezcla gaseosa normal de H y He. Esto sucedió en todas partes a la vez. Esto se llama el tiempo de recombinación.

Pero, como sabemos por la relatividad especial, se necesita una cantidad finita de tiempo para que la información viaje hasta nosotros. Entonces, para cosas a 186,000 millas de distancia, aún podrías ver el plasma súper caliente 1 s después del punto de recombinación, y así sucesivamente. Dado que los objetos más lejanos se están expandiendo alejándose de nosotros a velocidades más rápidas${}^{*}$, por lo tanto, se desplazan hacia el rojo, y así, la luz de este plasma se vuelve más roja y más tenue con el tiempo, hasta que, 13.600 millones de años después, se ha convertido en el fondo cósmico de microondas.

${}^{*}$Y, comentaristas, realmente no estoy interesado en escuchar su conferencia sobre cómo las velocidades de expansión no son reales. Hay un sistema de coordenadas donde la geometría espacial tridimensional es estática, y esta es una interpretación perfectamente válida, que probablemente sea más adecuada para nuestras unidades terrestres de todos modos, considerando que no se expanden con el universo. Las coordenadas móviles no son la única forma de interpretar la cosmología.