Antik kozmik gezgin: mikrodalga arka plan radyasyonu
Evrenin nasıl oluştuğuna dair mevcut modele göre, uzaydaki tüm uzay ve madde ve enerji de dahil olmak üzere evrendeki her şey, Big Bang modeli adı verilen çok küçük bir noktadan patlar. Bir havuzdaki tüm enerjinin bir damla suya yoğunlaşması gibi, o zaman bu su damlası da çok sıcak olmalıdır ve aynı şekilde bu küçük nokta da çok sıcaktır (evrendeki tüm enerjiyi içerir).
Evren genişlerken, aynı zamanda soğuyor ve enerjinin büyük bir kısmı maddeye dönüşüyor - aynı protonlar, nötronlar, elektronlar vb. Ve bu maddeler bugün yanımızdan geçip gidiyor. Bununla birlikte, bir miktar enerji hala enerji formundadır ve bizi fotonlar şeklinde çevrelemektedir. Bu fotonlar herhangi bir enerji kaynağından yayılmaz, ancak uzayda yayılır (ve yayılmaya devam eder). Kalan enerjiye kozmik fon radyasyonu denir.
Evrendeki tüm boşluklar bu tür bir enerjiyle doluysa, neden tüm evrenin titrediğini görmüyoruz? Aslında bunu bir dereceye kadar gördük, ancak bu dalga, "titreme" kelimesiyle ilişkilendireceğiniz görünür ışık yerine çok düşük enerjili bir kablosuz dalgadır. Radyo detektörünü evrende hangi yöne çevirirsek gösterelim, evrenin arka plan radyasyonunu alabiliriz, ancak bu neredeyse algılanamaz, çünkü evren mevcut boyutuna genişlediğinde "gerilmiş" olmuştur. Çok ince.
Bir el fenerini açarsak, foton her yöne doğru salınır. Işık, elektromanyetik bir radyasyondur. Bu radyasyon absorbe edilmezse veya yön değiştirmezse, yıllar sonra evrendeki bir gözlemci tarafından tespit edilebilir.
Bu yüzyılın ilk yarısında, uzak galaksilerin gözlemleri, evrenin genişlediğini gösteriyor. Gökbilimciler, uzun zaman önce uzay, zaman ve maddenin tek bir yerde sıkıştırıldığını düşünüyor muydu? Big Bang teorisi bize evrenin yaşamına bir enerji patlamasıyla başladığını söylüyor. Şimdi soru, evrende zaman ve uzayın başlangıcında çok sayıda parlayan yüksek enerjili foton olsaydı, şimdiye kadar bu radyasyonlara ne oldu?
1948'de George Gamow adlı bir Rus-Amerikalı fizikçi, Büyük Patlama'dan arta kalan radyasyonu tespit edebilmemiz gerektiğini öngördü. Çünkü bu tür bir radyasyon evrenin herhangi bir köşesinde bulunur ve kesin bir yön yoktur, ancak evrende amaçsızca dolaşacaklardır. Bu radyasyonun frekansı artık başlangıçtaki kadar yüksek değil, ancak evren genişledikçe, frekansı sonunda yaklaşık 2.7k'ye (-270.3 santigrat derece) soğuyacak.
Bu arka plan radyasyonu ilk olarak 1963'te Penzias ve Wilson tarafından gözlemlendi. Bu iki deneyci Samanyolu'nun mikrodalga radyasyonunu izlediklerinde, kayıtlarındaki bazı gereksiz gürültüleri ortadan kaldıramadılar. Dünya güneşin etrafında dönüyor olsa da, bu sinyaller yıl boyunca mevcuttur ve güneş sisteminin dışından geldiklerini kanıtlar. Böylece, tespit ettikleri radyasyonun aslında evrenin başlangıcından, yani Gamow tarafından tahmin edilen kozmik fon radyasyonundan geldiği sonucuna vardılar.
