Calculadora de Temperatura da CMB em Radio Aproximada

Temperatura da Radiação Cósmica de Fundo (CMB)

A Radiação Cósmica de Fundo em micro-ondas é o eco do Big Bang, e sua temperatura é notávelmente uniforme por todo o céu, em T = 2,7255 K (o satélite COBE/FIRAS mediu em 1989 e o Planck refinou o valor em 2013). Nenhum corpo negro observado na natureza chega tão perto do perfeito, e o pico fica por volta de 160 GHz na faixa de micro-ondas.

Arno Penzias e Robert Wilson tropeçaram nela em 1964 no Bell Labs, trabalho que lhes rendeu o Prêmio Nobel em 1978 e firmou o modelo do Big Bang. Escondidas no sinal há flutuações tênues da ordem de ΔT/T ≈ 10⁻⁵, as sementes a partir das quais cresceu toda a estrutura cósmica. COBE, WMAP, Planck, SPT e ACT mapearam cada uma com mais nitidez que a anterior.

Aplicações

A CMB alimenta a estimativa de parâmetros cosmológicos (H₀, Ωₘ, ΩΛ, nₛ), os testes de inflação via polarização em modos B, as restrições à massa de neutrinos, a calibração de radiotelescópios, o estudo das oscilações acústicas de bárions (BAO) e a sondagem da reionização pelo efeito Sunyaev–Zel'dovich cinético.

FAQ

Por que a temperatura da CMB é 2,7255 K? Desde a recombinação em z≈1100, quando T era ~3000 K, o universo se expandiu cerca de 1100 vezes e o gás de fótons esfriou adiabaticamente junto, até o valor que medimos hoje.

Qual faixa de frequência domina o sinal? O pico de intensidade fica perto de 160 GHz, comprimento de onda de cerca de 1,9 mm. Por isso experimentos típicos observam entre 30 e 300 GHz, o bastante para mapear a curva e separar as contaminações.

Como a CMB ajuda a estimar a idade do universo? Ajuste o espectro angular das anisotropias ao modelo ΛCDM e dele saem a constante de Hubble e uma idade de 13,8 bilhões de anos.