Cosmología: modelado de la anisotropía de CMB
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Cuando miramos un mapa CMB refinado y corregido de todo el cielo, vemos mucha contaminación en primer plano, que es una especie de anisotropía en estas tarjetas. Podemos ver que estas emisiones en primer plano provienen de la Vía Láctea. La intensidad del CMB es alta en el plano del plano galáctico y disminuye con la distancia. En ellos podemos observar anisotropías secundarias, que son radiación de sincrotrón de la galaxia. Estas emisiones constituyen la principal contaminación. Para mirar el CMB desde el cielo, necesitamos restar estas emisiones de primer plano.
La siguiente imagen muestra el CMB con emisiones en primer plano.
Hay otro tipo de anisotropía que se encontró en el mapa de todo el cielo de CMB, que se llama anisotropía dipolar. Esto no está relacionado con el universo temprano. Esto se puede representar mediante funciones armónicas esféricas. Si hay un patrón en una superficie esférica y queremos mostrarlo usando funciones matemáticas, podemos hacerlo usando funciones trigonométricas. Entonces, cuando dibujamos un mapa, puede ser un monopolo que es el mismo en todas las direcciones, o un dipolo que cambia de propiedades cuando se gira 180 grados. Del mismo modo, tenemos un cuadrupolo y así sucesivamente. Para un patrón complejo, esto se puede expresar como la suma de estos monopolos, dipolos, cuadrupolos, etc.
El CMB está modelado de tal manera que una de las principales fuentes de anisotropía en el mapa de todo el cielo es la anisotropía dipolar, pero esta no es la simulación CMB original. Esto se puede ver en la imagen de abajo.
La dirección del dipolo que vemos no es una dirección aleatoria. La anisotropía del dipolo es direccional. Vemos la intensidad del CMB en una determinada dirección. Esta dirección está relacionada con el vector de velocidad del sistema solar. La velocidad de la Tierra se puede representar en relación con el Sol o el centro de la galaxia. La dirección en la que se mueve la Tierra, la observamos Blueshift y Redshift, y el dipolo se encuentra en esa dirección.
La imagen de arriba tiene una apariencia típica de dipolo porque nuestra galaxia se mueve en una dirección específica. Esto hará que un lado del cielo cambie al rojo y el otro lado del cielo al azul. En este caso, Redshifting significa que los fotones son más largos en longitud de onda = más fríos (por lo que en la dirección opuesta en su nombre se ven azules en el diagrama anterior).
Podemos decir que la Tierra se está moviendo en una dirección específica relativa al Sol / centro galáctico / radiación reliquia en el cielo en este momento. Entonces, si miramos desde cualquier ángulo y medimos la temperatura del CMB, todo será diferente. Esto se debe a que medimos fotones con desplazamiento al azul o al rojo y dependiendo de la línea de visión de los fotones en el cielo.
La contaminación del primer plano en el mapa del cielo de CMB se llama anisotropía CMB.
Estas emisiones provienen de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Hay 2 tipos de anisotropía: anisotropía dipolo y anisotropía angular del espectro de potencia.
La anisotropía del dipolo tiene una dirección definida, mientras que la anisotropía del espectro de potencia angular se extiende por todas partes.
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