Können wir den Urknall sehen, wenn wir weit genug schauen?

Das beobachtbare Universum dehnt sich ständig aus, je mehr Licht vom Urknall uns erreicht. Dieses Licht ist seit Milliarden von Jahren unterwegs, also betrachten wir das Universum so, wie es vor ein paar Milliarden Jahren aussah. Wäre es möglich, den Urknall in Aktion zu sehen, indem man tief in das Universum blickt?

Antworten (1)

Nein. Das weiteste, was wir sehen können, ist die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB). Schon früh (nach dem Urknall) war die Materie vollständig ionisiert und die Elektronen wechselwirkten häufig mit den Photonen. Das hat zwei Konsequenzen. Erstens war die Strahlung die eines Schwarzen Körpers mit der gleichen Temperatur wie die Materie. Zweitens war das Universum undurchsichtig, dh Photonen konnten nicht sehr weit reisen. Durch die explosionsartige Expansion des Universums nahm die Temperatur immer weiter ab, bis sich schließlich Atome bildeten. Dies wird die Epoche der Rekombination genannt, obwohl das „Re“ wenig Sinn macht. An diesem Punkt wurde das Universum plötzlich transparent und wir können seitdem die meiste Strahlung sehen. Insbesondere das Strahlungsfeld aus der Zeit der Rekombination ist rotverschoben und erscheint uns als CMB.

Bearbeiten Um die Spekulationen in den Kommentaren zu beantworten, was wäre, wenn das Universum nicht undurchsichtig wäre. Nun, alles, was wir tun könnten, ist ein (fast) isotropes Strahlungsfeld, das sehr früh emittiert wird (und durch die kosmische Expansion seit dem Urknall rotverschoben wurde). Das CMB ist genau das, wird aber bei Rotverschiebung emittiert z ∼ 1000 (die Epoche der Rekombination) eher als größer z .

Theoretisch könnte man über Neutrinos weiter zurückblicken, die vor der Rekombination nicht wie Photonen gestreut wurden. Aber Sie können immer noch nicht den ganzen Weg zurück gehen, da die Energieskala schließlich Kräfte vereint, die dazu führen, dass Neutrinos und Photonen die gleichen Wechselwirkungen haben. Das und die technischen Herausforderungen beim Nachweis solcher Neutrinos sind entmutigend.
Angenommen, das Universum wäre nicht undurchsichtig gewesen, hätten wir es dann sehen können? Ich glaube nicht, dass wir das könnten, weil das Licht nicht genug Zeit gehabt hätte, um uns zu erreichen, da sich der Weltraum schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt.
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