¿Qué pasó con los fotones reemitidos durante la recombinación?

De hecho, debería haber líneas de emisión en las frecuencias correctamente desplazadas hacia el rojo. Sin embargo, van a ser increíblemente débiles y diluidos porque la proporción de fotones a bariones en la época de la recombinación era más que$10^9$. es decir, había más de mil millones de fotones (distribuidos en un espectro de cuerpo negro) ya presentes por cada protón$+$evento de recombinación de electrones.

Además, debido a que la recombinación no ocurrió exactamente en un corrimiento al rojo, sino en un rango de corrimiento al rojo, desde quizás$900<z<1300$, las líneas de recombinación se difuminan en el espectro de frecuencia.

Sathyanarayana et al. proporcionan un cálculo del tamaño y la forma de las líneas de recombinación . (2015) (que es un documento que en realidad presenta una propuesta para tratar de detectar estas líneas). He etiquetado algunas de las principales líneas de recombinación, que son una contribución adicional al espectro CMB principal. El eje y está en unidades de Jy/sr. A modo de comparación, los picos del espectro CMB son aproximadamente$300\times 10^6$Jy/sr en$\sim 100$GHz. Entonces estas líneas son fluctuaciones de orden 1 parte en$10^9$de acuerdo con los argumentos anteriores. La instrumentación actual es capaz de detectar desviaciones de intensidad espectral de algo así como 1 parte en$10^5$por lo que estas características están muchos órdenes de magnitud por debajo de los umbrales de detección actuales.

Espectro de recombinación predicho por el CMB. Esto se agregará al continuo CMB principal, que es aproximadamente 9 órdenes de magnitud más brillante [adaptado de Sathyanarayana et al. (2015)].