Registrado: 07 Jul 2007 Mensajes: 190 Ubicaci髇: Argentina
Publicado: 09 Oct 2007 18:05Asunto:
Hola todos
Alex Rojas, primero contesto el post de Alshain y en otro posterior analizo el tuyo para no mezclar las cosas. Gracias.
Alshain, mi argumentaci贸n inicial es cualitativa pues ello es suficiente para mostrar que la interpretaci贸n elaborada no es aceptable.
Continuemos con el an谩lisis cualitativo, que adem谩s permitir谩 que todo el mundo lo entienda.
La respuesta tuya es a grandes rasgos la interpretaci贸n ya aludida, que figura en innumerables libros, art铆culos y notas.
Creo que estar谩s de acuerdo que para que ella sea posible la CMB debi贸 propagarse m谩s de 13.000 millones de a帽os sin que le ocurra el fen贸meno de difusi贸n comentado, requisito necesario para mantener la poblaci贸n relativa entre fotones que corresponden a la forma de la radiaci贸n de cuerpo negro observada.
Ello solo podr铆a suceder bajo dos casos particulares:
1 - La radiaci贸n no interact煤a con nada.
2 - Las interacciones fot贸n-materia fueron perfectamente el谩sticas (medio transparente).
La primera es una fantas铆a y creo que no merece discutirse.
La segunda solamente se dar铆a si la radiaci贸n se topa con 谩tomos cuyo nivel de excitaci贸n particular sea mayor que la energ铆a del fot贸n, como suceder铆a con 谩tomos de Hidr贸geno en su estado fundamental, y si no hubiera otra posibilidad de excitaci贸n.
Pero no ocurre as铆 si la interacci贸n de la radiaci贸n es con part铆culas, por ejemplo electrones (y otras part铆culas elementales, principalmente fermiones), en cuyo caso adem谩s del cambio de direcci贸n habr谩 modificaci贸n (estad铆stica) de la energ铆a de los fotones, provocando la alteraci贸n de la poblaci贸n relativa de ellos y la inevitable deformaci贸n del espectro inicial que dar铆a un registro de "ruido".
Para evitar la existencia de estos electrones la interpretaci贸n apela a que ellos solamente pueden provenir de la ionizaci贸n del Hidr贸geno, ignorando tambi茅n varios fen贸menos, entre los que destaco solo dos:
1 - Creaci贸n de pares. Este fen贸meno genera un par electr贸n-positr贸n y ocurre cuando una part铆cula (cualquiera) que posee una energ铆a > 1.02 Mev es perturbada. No hace falta recordar que en el caldo inicial las part铆culas poseen velocidades relativistas y que ante una expansi贸n solamente cambia el libre camino medio. Reci茅n cuando se adquiere un estado pseudo estacionario (cosa que no ocurre en el inicio) su energ铆a disminuye, pero adem谩s por interacciones (equipartici贸n de la energ铆a), dando lugar a las denominadas "cascadas" con producci贸n de much铆simas part铆culas (fotones y part铆culas masivas) diferentes.
2 - Absorci贸n multifot贸nica. Un 谩tomo de Hidr贸geno puede ser excitado por medio de este fen贸meno, sin necesidad de que la energ铆a individual de los fotones intervinientes sea mayor que la de excitaci贸n. Lo m谩s interesante es que no requiere que los fotones (supongamos dos) sean de igual frecuencia, basta con que la energ铆a sumada de ambos sea la energ铆a de excitaci贸n. El fen贸meno aludido se hace notorio si la densidad de fotones es alta como se supone que ocurri贸 justamente en el momento que llaman desacople, por lo cual el espectro no puede conservar su forma.
En consecuencia, la interpretaci贸n utilizada no tiene defensa actualmente, pero destaco que cuando se elabor贸 a煤n no se ten铆a un conocimiento profundo de la creaci贸n de pares y mucho menos de la absorci贸n multifot贸nica. A estos dos ejemplos se le agregan otros m谩s que no consider茅 en esta intervenci贸n.
Registrado: 07 Jul 2007 Mensajes: 190 Ubicaci髇: Argentina
Publicado: 09 Oct 2007 19:30Asunto:
Dear Alex:
En mi art铆culo sobre corrimiento al rojo no trat茅 la propuesta de Ashmore porque contiene una conjetura dif铆cil de tragar (no digo que sea imposible, pero...)
Me refiero a que considera que la absorci贸n y emisi贸n de fotones por parte de electrones se produce sin cambio de direcci贸n de la radiaci贸n, como si el plasma (gas de electrones) fuera un "vidrio" especial.
De todas maneras te digo no conozco a fondo su teor铆a 煤ltima, pero se que tiene cosas interesantes.
Te prometo que voy a consultarlo con la gente del grupo de "plasma".
Alshain, mi argumentaci贸n inicial es cualitativa pues ello es suficiente para mostrar que la interpretaci贸n elaborada no es aceptable.
Por desgracia no es suficiente.
simplicio escribi:
Creo que estar谩s de acuerdo que para que ella sea posible la CMB debi贸 propagarse m谩s de 13.000 millones de a帽os sin que le ocurra el fen贸meno de difusi贸n comentado, requisito necesario para mantener la poblaci贸n relativa entre fotones que corresponden a la forma de la radiaci贸n de cuerpo negro observada.
No. Debi贸 propagarse interactuando con la materia de forma despreciable para modificar la curva del cuerpo negro. No interactuar es algo bien diferente a interactuar de forma que una determinada curva de cuerpo negro no se modifique.
simplicio escribi:
Ello solo podr铆a suceder bajo dos casos particulares:
1 - La radiaci贸n no interact煤a con nada.
S铆 interact煤a, pero lo hace de forma despreciable para modificar la curva del cuerpo negro del fondo de microondas.
simplicio escribi:
2 - Las interacciones fot贸n-materia fueron perfectamente el谩sticas (medio transparente).
Tambi茅n pudo haber otras interacciones, pero de forma despreciable para modificar la curva del cuerpo negro.
simplicio escribi:
La primera es una fantas铆a y creo que no merece discutirse.
Me temo que no comparto en absoluto tal apreciaci贸n. La radiaci贸n interact煤a, pero de forma despreciable para modificar la curva del cuerpo negro del fondo de microondas. La diferencia con lo que t煤 mencionas es clara. Como ya he mencionado una ingente cantidad de literatura muestra esto.
simplicio escribi:
La segunda solamente se dar铆a si la radiaci贸n se topa con 谩tomos cuyo nivel de excitaci贸n particular sea mayor que la energ铆a del fot贸n, como suceder铆a con 谩tomos de Hidr贸geno en su estado fundamental, y si no hubiera otra posibilidad de excitaci贸n.
Sucede, y suceden otras interacciones tambi茅n, como transiciones Balmer, Paschen y Brackett entre orbitales, y absorpciones y emisiones de dos fotones como mencionas abajo.
Pero, por ejemplo en este caso de las transiciones, todas ellas est谩n en la parte relativamente lejana de la regi贸n de Wien del espectro del fondo c贸smico de microondas y su contribuci贸n es peque帽a, por lo que su impacto en forma de la curva del cuerpo negro, y con ello la temperatura, es despreciable.
simplicio escribi:
Creaci贸n de pares. Este fen贸meno genera un par electr贸n-positr贸n y ocurre cuando una part铆cula (cualquiera) que posee una energ铆a > 1.02 Mev es perturbada. No hace falta recordar que en el caldo inicial las part铆culas poseen velocidades relativistas y que ante una expansi贸n solamente cambia el libre camino medio. Reci茅n cuando se adquiere un estado pseudo estacionario (cosa que no ocurre en el inicio) su energ铆a disminuye, pero adem谩s por interacciones (equipartici贸n de la energ铆a), dando lugar a las denominadas "cascadas" con producci贸n de much铆simas part铆culas (fotones y part铆culas masivas) diferentes.
Estamos hablando de la 茅poca en la que el fondo ya est谩 formado, es decir, despu茅s de la recombinaci贸n a una temperatura de unos 3000 K o menor 驴me puedes decir de qu茅 part铆culas en concreto y qu茅 reacci贸n en concreto est谩s hablando?
simplicio escribi:
2 - Absorci贸n multifot贸nica.
Esto ya lo he mencionado arriba.
simplicio escribi:
En consecuencia, la interpretaci贸n utilizada no tiene defensa actualmente,
No veo que hayas a帽adido nada cualitativamente nuevo a tu argumento. La conclusi贸n sigue siendo incorrecta.
simplicio escribi:
pero destaco que cuando se elabor贸 a煤n no se ten铆a un conocimiento profundo de la creaci贸n de pares y mucho menos de la absorci贸n multifot贸nica.
Pareces insinuar que toda la literatura sobre interacci贸n entre materia y radiaci贸n del fondo analizando su contribuci贸n a la forma del cuerpo negro es de hace d茅cadas, cuando eso no es cierto. Gran parte de la literatura es muy actual, impulsada especialmente por programas como el WMAP y el futuro Planck.
Respecto de los comentarios de Alex Rojas decir que a m铆 me parece evidente que se trata de usuario baneado illu. Demasiado le he le铆do como para fallar en esta. Por tanto, voy a ignorarlo.
Registrado: 22 Abr 2007 Mensajes: 10 Ubicaci髇: canada
Publicado: 09 Oct 2007 23:21Asunto:
alshain escribi:
Respecto de los comentarios de Alex Rojas decir que a m铆 me parece evidente que se trata de usuario baneado illu. Demasiado le he le铆do como para fallar en esta. Por tanto, voy a ignorarlo.
Se帽or alshain :
Esta es la segunda vez, que me confundes con el tal illu, que tal parece
que era uno de sus fantasmas. Por supuesto ni usted, ni nadie esta en la
obligaci贸n de contestarme, ni voy hacer nada para hacerlo cambiar de opini贸n
pero el hecho es que Ashmore si ha publicado un libro y su teor铆a puede
explicar todas las anomal铆as asociadas con un supuesto universo en expansi贸n
as铆 como las observaciones que no puede explicar como corrimientos al rojo
cuantificados etc. Tambi茅n expone en su libro y sitio la paradoja ashmore
as铆 como la manipulaci贸n de las radiaciones de un cuerpo negro. Tampoco voy
negarme el derecho de publicar porque usted decidi贸 ignorarme al confundirme
con el tal illu.
Registrado: 07 Jul 2007 Mensajes: 190 Ubicaci髇: Argentina
Publicado: 10 Oct 2007 01:10Asunto:
Hola a todos
Alshain, hay algo que no entiendo en tus argumentos:
Cuando dices que la interacci贸n es despreciable quieres significar un bajo n煤mero de interacciones radiaci贸n materia como consecuencia del viaje con poca materia (fermiones) en la mayor parte de su recorrido, de tal manera que no se modifican las poblaciones que confirman el espectro de cuerpo negro?
Si lo anterior es correcto quisiera que me expliques c贸mo nuestra galaxia, la v铆a l谩ctea, con m谩s de 150000 millones de estrellas, se form贸 hace:
1 - 12200 millones de a帽os, seg煤n las estimaciones de hace unos pocos a帽os atr谩s.
2 - 14500 millones de a帽os, seg煤n mediciones recientes de N. Dauphas de la universidad de Chicago, con m茅todos muy precisos de decaimiento radiactivo (uranio 238 y torio 232).
Ambas mediciones son del orden de la edad el universo y ello nos confirma la presencia temprana de todo tipo de part铆culas en muy grandes cantidades.
De lo contrario, debemos entonces considerar que est谩s proponiendo que la radiaci贸n simplemente pas贸 a trav茅s de todo tipo de materia distribuida sin p茅rdida de informaci贸n (forma del espectro), durante m谩s de 13000 millones de a帽os?
Las primeras estrellas, o proto-estrellas, se forman a un desplazamiento al rojo de z ~ 20, que son unos 13,500 millones de a帽os tras el big-bang, en un modelo est谩ndar con edad de unos 13,700 millones de a帽os. Estas proto-estrellas est谩n en c煤mulos de material que sufren uniones hasta dar lugar a las galaxias. La fuerza que gu铆a la formaci贸n de las galaxias es la gravitaci贸n.
Para llegar a esta situaci贸n y analizar su relevancia en el tema de la interacci贸n entre materia y radiaci贸n, vayamos otra vez a trav茅s de la historia de la evoluci贸n del universo desde la recombinaci贸n hasta hoy, centr谩ndonos en los puntos clave de la interacci贸n entre materia y radiaci贸n.
Tras la recombinaci贸n, el universo queda con un fondo de radiaci贸n desacoplado de la materia bari贸nica. Adem谩s, con materia bari贸nica conformada por hidr贸geno neutro en un 70% de la densidad bari贸nica, helio y alg煤n que otro elemento ligero m谩s. Y, adem谩s, existe una materia oscura no-bari贸nica formando pozos de potencial preexistentes, y un fondo de neutrinos.
Las perturbaciones de densidad que existen tras la recombinaci贸n empiezan a crecer, significando esto que los bariones (o, para simplificar, el hidr贸geno neutro) empiezan a colapsar sobre los pozos de potencial preexistentes de materia oscura no-bari贸nica. El fondo de radiaci贸n est谩 desacoplado de este proceso y no tiende a acumularse en los pozos de potencial.
La recombinaci贸n no es un proceso instant谩neo, sino que lleva un tiempo hasta que el grueso de los fotones deja de ionizar el hidr贸geno neutro. Debido a la alt铆sima concentraci贸n de fotones frente a bariones (n), este proceso se ralentiza. Pese a ser la energ铆a de ionizaci贸n del hidr贸geno 13.6 eV, el uso de la ecuaci贸n de Saha con n = 10^8 y una fracci贸n de ionizaci贸n de 90% da un resultado de una temperatura correspondiende a unos 0.3 eV.
Esta baja temperatura de recombinaci贸n hace que, tras la recombinaci贸n, la interacci贸n del fondo de radiaci贸n con el hidr贸geno neutro, en forma de transiciones u otros procesos, sea poco efectiva, y afectando principalmente a la regi贸n lejana de Wien (de energ铆as crecientes) del espectro con menor densidad de fotones. Incluso la reionizaci贸n de alg煤n que otro 谩tomo de hidr贸geno neutro es posible, pero el responsable de esto ser谩 alg煤n que otro fot贸n energ茅tico excesivamente lejano en la poco poblada regi贸n de Wien del espectro del fondo.
A la baja ocurrencia de los procesos de scattering contribuye naturalmente tambi茅n la expansi贸n paulatina del universo y con ella la disminuci贸n en las densidades de los componentes.
M谩s tarde, comenzar谩 el colapso no-lineal de la materia bari贸nica (el hidr贸geno neutro b谩sicamente) y la formaci贸n de las primeras proto-estrellas en c煤mulos materiales que empiezan a crecer jer谩rquicamente. Las primeras estrellas emitir谩n radiaci贸n de energ铆as altas que reionizar谩 una buena parte del hidr贸geno neutro de nuevo. Esta radiaci贸n emitida por las estrellas es, no obstante, diferente y distinguible del fondo de radiaci贸n que sigue manteniendo casi intacto su espectro hasta ah铆.
Ahora bien, tan pronto el hidr贸geno neutro queda ionizado, el fondo puede volver a interactuar con los electrones libres. Este proceso ocurre cuando el universo es casi mil veces mayor que en la 茅poca de la recombinaci贸n, disminuyendo naturalmente la efectividad del reencuentro del fondo con los electrones libres. N贸tese que la cantidad de part铆culas por unidad de volumen var铆a inversamente con el cubo de la variaci贸n de distancias.
Adem谩s, estos electrones libres se encuentran ya confinados en pozos de potencial en un colapso no-lineal avanzado, y nos presentan anisotrop铆as localizadas y de tama帽o angular muy determinado en el mapa del fondo actual. La contribuci贸n del scattering tras la reionizaci贸n es un tema de estudio muy actual y necesario para poder de filtrar las anisotrop铆as primarias (en z ~ 1000) de las que resultan de la interacci贸n posterior del fondo.
El or铆gen de la V铆a L谩ctea se enmarca en este proceso, con la aparici贸n de las primeras estructuras proto-gal谩cticas ligadas gravitacionalmente y con su momento angular correspondiente. Ten en cuenta que tu afirmaci贸n que la formaci贸n temprana de la V铆a L谩ctea
simplicio escribi:
nos confirma la presencia temprana de todo tipo de part铆culas en muy grandes cantidades.
carece de sentido en este contexto. Las "cantidades" son irrelevantes en cosmolog铆a y lo que importa son las proporciones y las densidades.
El universo, incluso tras la formaci贸n de estructuras, sigue b谩sicamente formado por la misma proporci贸n de elementos que tras la recombinaci贸n, y que he mencionado arriba.
Por otro lado, las densidades medias son much铆simo m谩s bajas que durante la recombinaci贸n (unas 10^9 veces menor - la relaci贸n de distancias al cubo), reduci茅ndo dr谩sticamente la cantidad de interacciones entre el fondo y el componente de electrones nuevamente presente. No obstante, en las zonas de formaci贸n de estructuras, zonas muy localizadas y poco extensas, el contraste de densidad s铆 es alto y las interacciones ocurrir谩n con mayor probabilidad.
En definitiva, lo mencionado arriba en los p谩rrafos sobre la reionizaci贸n del hidr贸geno neutro sigue siendo v谩lido en este contexto.
Registrado: 07 Jul 2007 Mensajes: 190 Ubicaci髇: Argentina
Publicado: 12 Oct 2007 05:14Asunto:
Hola a todos
Primero aclaremos que no estoy discutiendo ni el modelo est谩ndar ni el Big Bang.
La idea que estoy sosteniendo es muy simple de exponer:
La forma funcional del espectro de microondas registrado por el COBE no puede corresponder a una radiaci贸n que se propag贸 por un medio f铆sico real durante 13700 millones de a帽os.
Tampoco estoy diciendo que no sea un espectro de radiaci贸n de cuerpo negro, sino que no corresponde a quien se lo atribuyen.
La raz贸n esgrimida es que a煤n aceptando la propuesta del BB el espectro emitido no podria conservar intacta su forma si se propaga por un medio f铆sico real, a menos que se den condiciones muy particulares que groseramente pueden resumirse en que el medio no disponga de part铆culas dispersoras, especialmente electrones (pero no son los 煤nicos).
En los medios reales hay dos fen贸menos muy distintos que coexisten en los procesos de propagaci贸n y que son inevitables: las p茅rdidas de energia y la dispersi贸n (difusi贸n).
La gran mayor铆a de discusiones son en torno a las p茅rdidas de energ铆a, que pueden ser muy peque帽as o no. Lo que yo estoy tratando es el fen贸meno de difusi贸n (la ecuaci贸n de D'Alembert-Fourier), que implica la p茅rdida de la informaci贸n, y que se traduce en la deformaci贸n del espectro.
Esta p茅rdida de informaci贸n por difusi贸n puede ser peque帽a pero no nula, y mucho menos si la radiaci贸n debe atravesar 13500 millones de a帽os luz por un medio real.
Si la formaci贸n de galaxias comenz贸 casi al mismo tiempo que la CMB ello implica la existencia de todo tipo de part铆culas cargadas durante todo el viaje de la radiaci贸n. No hay que olvidar que en 13500 millones de a帽os la radiaci贸n visit贸 todo tipo de escenario y recorri贸 la evoluci贸n completa del universo, hasta nuestros d铆as. Algunos fotones habr谩n viajado por autopista pero otros se metieron por los barrios.
Muchos art铆culos que sostienen que se trata del CMB justifican la presencia y registro de la radiaci贸n minimizando las interacciones sufridas con p茅rdida de energ铆a, pero no tienen en cuenta la p茅rdida de informaci贸n por dispersi贸n.
Todos estos intentos apuntan a la p茅rdida de energ铆a, ninguno que yo recuerde se dedica a la p茅rdida de informaci贸n (forma del espectro).
Hay trabajos que se refieren a la CMB como radiaci贸n dispersa (que viene de todas direcciones) pero ignoran o no tratan su relaci贸n con la forma del espectro.
Como yo no soy un especialista en cosmolog铆a es probable que esta documentaci贸n exista. Si alguno de los lectores conoce alg煤n trabajo sobre el milagro de conservar la forma del espectro me encantar铆a que lo indique.
Seg煤n la NASA hay muchas galaxias lejanas detectadas (11000 millones de a帽os luz) cuya luz no nos llega debido a la presencia de polvo c贸smico, lo cual indica suficiente presencia de materia (y electrones libres) para absorber la radiaci贸n visible. Sin embargo en esa misma direcci贸n, como en cualquier otra, se registra un espectro perfecto de lo que creen CMB.
C贸mo es posible que la luz no llegue y el CMB permaneza intacto?
Creo que una respuesta usada es: porque la CMB es radiaci贸n dispersa. Pero en este caso la siguiente pregunta deber铆a ser: c贸mo conserva la forma?
Por supuesto, el coeficiente de transmisi贸n de la luz visible es distinto que el del infrarrojo u otras bandas, por lo cual los efectos de absorci贸n son distintos en distintas partes del espectro, pero ello no interesa para la p茅rdida de informaci贸n que simplemente requiere la presencia de elementos dispersores. Es decir, la absorci贸n puede ser despreciable pero la difusi贸n no (son dos fen贸menos distintos).
Se complica mucho m谩s el tema si agregamos que la materia distribuida en el espacio tambi茅n genera radiaci贸n, y que el espacio intergal谩ctico se comporta como un cuerpo negro que podr铆a llegar a tener un espectro similar al del CMB, dependiendo de su temperatura media. Es decir que durante todo el viaje de la CMB se va agregando radiaci贸n emitida del sistema material de la zona por el cual est谩 pasando, y otra radiaci贸n dispersa.
Particularmente, me resulta mucho m谩s aceptable creer que lo que el COBE midi贸 es la radiaci贸n de cuerpo negro correspondiente al espacio intergal谩ctico relativamente cercano.
Alshain, cuando me refer铆 a la edad de las galaxias expres茅 "Ambas mediciones son del orden de la edad del universo y ello nos confirma la presencia temprana de todo tipo de part铆culas en muy grandes cantidades". Tu evasiva respuesta fue: carece de sentido en este contexto. Las "cantidades" son irrelevantes en cosmolog铆a y lo que importa son las proporciones y las densidades.
La pregunta no carece de sentido, pues mientras la formaci贸n de galaxias est谩 ocurriendo, capturando abundante materia del gran entorno, la supuesta radiaci贸n CMB se est谩 propagando por el mismo espacio.
Disculp谩me, pero cuesta tanto aceptar que hace13000 millones de a帽os todo el universo ten铆a todo tipo de part铆culas distribuidas y en cantidad suficiente para formar las galaxias?
Adem谩s, aunque no es relevante para el tema que estoy intentando tratar, quiero se帽alarte que la ecuaci贸n de Saha que haces referencia es una muy importante relaci贸n cuya validez estricta requiere equilibrio termodin谩mico e igual numero de electrones que protones. Ninguna de estas dos condiciones se cumple (se especula mucho mayor n煤mero de electrones y positrones que protones), por lo cual pod茅s utilizarla para hacer un modelo pero no como argumento para eliminar del medio a los electrones.
Vayamos ahora al tema central.
Del primer p谩rrafo de la 煤ltima intervenci贸n de Alshain podemos asumir que hace 13500 millones de a帽os todo el universo conten铆a todo tipo de part铆culas. Por supuesto, su distribuci贸n estad铆stica est谩 vinculada con los efectos gravitatorios, pero los espacios intergal谩cticos tienen extensas zonas donde estos efectos s贸n muy d茅biles y, en consecuencia con una densidad de materia baja pero no nula. En consecuencia, la radiaci贸n CMB se est谩 propagando desde su inicio en un medio real dispersivo.
Hagamos un esquema temporal simple que permite tener una idea integral
N--------------------13500 x 10^6 a帽os---------------------G-R
N somos nosotros recibiendo el CMB hoy
G indica presencia de galaxias (inicio)
R origen de la radiaci贸n CMB
La interpretaci贸n elaborada (BB) propone que la propagaci贸n de radiaci贸n durante los 13500 millones de a帽os por un medio real sea hecha sin p茅rdida de informaci贸n (por ejemplo los 2.728 K que se obtiene de su pico).
No estamos diciendo que la radiaci贸n no llega, estamos cuestionando que no puede conservar intacta la informaci贸n de origen, que en este caso est谩 en la forma del espectro. Las razones son las siguientes:
- Si hay part铆culas cargadas habr谩 interacci贸n radiaci贸n materia, con difusi贸n.
- Propag谩ndose en un medio real durante 13500 millones de a帽os, por m谩s peque帽as que sean las interacciones ellas suceder谩n muchas, muchas, muchas veces. Tengo entendido que hay datos estimativos.
- Es un proceso estoc谩stico por lo cual el n煤mero de interacciones de cada fot贸n es aleatorio.
- En muchas interacciones el fot贸n cambia su longitud de onda y para el espectro pasa a ser de otra subpoblaci贸n modificando la relaci贸n num茅rica entre ellas. Este cambio depende del estado de movimiento de la part铆cula cargada por lo cual es distinto en cada una.
- El espectro obtenido est谩 formado por un n煤mero descomunal de fotones a los cuales se le agregaron fotones de otro origen
El efecto final no puede ser el mismo para los fotones de cada una de las longitudes de onda que forman el espectro de tal manera que finalmente se conserven las relaciones originales (exactamente como un espectro de radiaci贸n de cuerpo negro obtenido en un laboratorio), pues ello implicar铆a que no se cumple la ley de Fourier de difusi贸n.
Un especialista en comunicaciones dir铆a que el espacio es una l铆nea de transmisi贸n ideal para todo el ancho de banda del espectro CMB, y eso me temo que no existe en el mundo real.
Si las condiciones argumentadas son ciertas la probabilidad de que lo registrado sea la CMB es 0.
Si la formaci贸n de galaxias comenz贸 casi al mismo tiempo que la CMB ello implica la existencia de todo tipo de part铆culas cargadas durante todo el viaje de la radiaci贸n.
La formaci贸n de las galaxias comienza cuando el universo es mil veces menor que en la 茅poca de la recombinaci贸n, lo cual significa que la densidad de part铆culas por unidad de volumen es 10^9 veces menor. Durante la mayor parte de esta expansi贸n las part铆culas cargadas son inexistentes, en el sentido que su densidad es completamente despreciable. Luego, aparece el componente de electrones con la reionizaci贸n del hidr贸ngeno neutro por medio de las primeras fuentes de radiaci贸n estelar. Es cierto que el tiempo de esa expansi贸n desde la recombinaci贸n hasta la reionizaci贸n es peque帽o y la mayor parte del tiempo corresponde al proceso de expansi贸n entre la reionizaci贸n y hoy. No obstante, el el tiempo entre la recombinaci贸n y la reionizaci贸n corresponde con una gran expansi贸n que dr谩sticamente baja las densidades y con ello las probabilidades de interacci贸n.
simplicio escribi:
Muchos art铆culos que sostienen que se trata del CMB justifican la presencia y registro de la radiaci贸n minimizando las interacciones sufridas con p茅rdida de energ铆a, pero no tienen en cuenta la p茅rdida de informaci贸n por dispersi贸n.
Todos estos intentos apuntan a la p茅rdida de energ铆a, ninguno que yo recuerde se dedica a la p茅rdida de informaci贸n (forma del espectro).
Hay trabajos que se refieren a la CMB como radiaci贸n dispersa (que viene de todas direcciones) pero ignoran o no tratan su relaci贸n con la forma del espectro.
Como yo no soy un especialista en cosmolog铆a es probable que esta documentaci贸n exista. Si alguno de los lectores conoce alg煤n trabajo sobre el milagro de conservar la forma del espectro me encantar铆a que lo indique.
Creo que debes concretar mejor a qu茅 interacci贸n te refieres. A m铆 lo primero que me viene a la cabeza cuando leo dispersi贸n o difusi贸n de fotones es el scattering de Rayleigh. La fuerte dependencia con la longitud de onda del scattering de Rayleigh lo hace importante s贸lo a altas frecuencias. Una referencia que confirma que el scattering de Rayleigh es despreciable en su efecto sobre el grueso de los fotones del fondo, es por ejemplo esta: CMB Observations and the Production of Chemical Elements at the End of the Dark Ages, K. Basu, C. Hernandez-Monteagudo, R. Sunyaev.
simplicio escribi:
Seg煤n la NASA hay muchas galaxias lejanas detectadas (11000 millones de a帽os luz) cuya luz no nos llega debido a la presencia de polvo c贸smico, lo cual indica suficiente presencia de materia (y electrones libres) para absorber la radiaci贸n visible. Sin embargo en esa misma direcci贸n, como en cualquier otra, se registra un espectro perfecto de lo que creen CMB.
C贸mo es posible que la luz no llegue y el CMB permaneza intacto?
Porque cuando empieza la formaci贸n de estructuras el fondo c贸smico de radiaci贸n est谩 casi ya en el rango de microondas, y el universo es pr谩cticamente transparente a las microondas y el radio, como demuestran los espectros de cu谩sares. Esto ya lo he intentado explicar antes.
simplicio escribi:
Por supuesto, el coeficiente de transmisi贸n de la luz visible es distinto que el del infrarrojo u otras bandas, por lo cual los efectos de absorci贸n son distintos en distintas partes del espectro, pero ello no interesa para la p茅rdida de informaci贸n que simplemente requiere la presencia de elementos dispersores. Es decir, la absorci贸n puede ser despreciable pero la difusi贸n no (son dos fen贸menos distintos).
Lo que nos hace falta aqu铆, en mi opini贸n, es que nos expliques en detalle de qu茅 reacciones e interacciones se trata seg煤n t煤. En una aportaci贸n anterior mencionaste dos, de las cuales una es despreciable. Sobre la otra te hice una pregunta que no has contestado. Si con difusi贸n asumo por ejemplo scattering de Rayleigh, pues entonces tambi茅n es despreciable como menciono arriba.
simplicio escribi:
Se complica mucho m谩s el tema si agregamos que la materia distribuida en el espacio tambi茅n genera radiaci贸n, y que el espacio intergal谩ctico se comporta como un cuerpo negro que podr铆a llegar a tener un espectro similar al del CMB, dependiendo de su temperatura media.
simplicio, de verdad creo que lo que debes hacer es animarte a hacer alg煤n c谩lculo antes de empezar a mencionar aqu铆 todo fen贸meno, reacci贸n o interacci贸n posible que se te pase por la cabeza. Cuando lo hagas concr茅tamente para este punto que mencionas recuerda que la densidad del n煤mero de fotones del fondo es 10^8 veces mayor que la densidad del n煤mero de 谩tomos de hidr贸geno neutro y en general de bariones.
simplicio escribi:
Alshain, cuando me refer铆 a la edad de las galaxias expres茅 "Ambas mediciones son del orden de la edad del universo y ello nos confirma la presencia temprana de todo tipo de part铆culas en muy grandes cantidades". Tu evasiva respuesta fue: carece de sentido en este contexto. Las "cantidades" son irrelevantes en cosmolog铆a y lo que importa son las proporciones y las densidades.
La pregunta no carece de sentido, pues mientras la formaci贸n de galaxias est谩 ocurriendo, capturando abundante materia del gran entorno, la supuesta radiaci贸n CMB se est谩 propagando por el mismo espacio.
Disculp谩me, pero cuesta tanto aceptar que hace13000 millones de a帽os todo el universo ten铆a todo tipo de part铆culas distribuidas y en cantidad suficiente para formar las galaxias?
Claro que cuesta porque no es cierto. El universo ten铆a hidr贸geno neutro y helio y el resto es despreciable a efectos pr谩cticos. Luego, el hidr贸geno neutro fue ionizado, pero cuando esto ocurri贸 las densidades ya eran 10^9 veces menores que cuando el fondo se form贸. Existen adem谩s unos electrones residuales despu茅s de la recombinaci贸n, pero su influencia es igualmente despreciable.
Por ejemplo, para el scattering de Thomson la ionizaci贸n residual da lugar a una profundidad 贸ptica mayor que la longitud de Hubble inmediatamente tras la recombinaci贸n. C谩lculos similares se pueden hacer para el scattering de Rayleigh. Igualmente para absorpciones y emisiones de las transiciones m谩s relevantes del hidr贸geno neutro. Interacciones hay, pero la mayor铆a de ellas afectan la regi贸n de Wien del espectro dejando el grueso del fondo intacto.
Eso para la 茅poca entre 1000 > z > 10. Despu茅s de ella, en z < 10 (13,200 millones de a帽os tras el big-bang) y con la aparici贸n del componente de electrones, el universo est谩 ya tan expandido que una comparaci贸n con lo que ocurri贸 en z ~ 1000 es irrisoria y con ello el scattering de Thomson es realmente peque帽o como para desfigurar toda la curva del fondo. Existe, s铆, pero su magnitud es de mili-Kelvin, en la escala del resto de las anisotrop铆as.
simplicio escribi:
Adem谩s, aunque no es relevante para el tema que estoy intentando tratar, quiero se帽alarte que la ecuaci贸n de Saha que haces referencia es una muy importante relaci贸n cuya validez estricta requiere equilibrio termodin谩mico e igual numero de electrones que protones. Ninguna de estas dos condiciones se cumple (se especula mucho mayor n煤mero de electrones y positrones que protones), por lo cual pod茅s utilizarla para hacer un modelo pero no como argumento para eliminar del medio a los electrones.
Exacto, la ecuaci贸n de Saha vale s贸lo para plasmas globalmente neutros (de longitud de Debye peque帽a). El uso de la ecuaci贸n es justificado porque, en 贸rdenes de magnitud, el n煤mero de electrones es igual al n煤mero de protones. Si no lo fuera observar铆amos violentos efectos electromagn茅ticos a grandes escalas. La falta observacional de estos indica un universo el茅ctricamente neutro. El equilibrio termodin谩mico tambi茅n se da: el fondo es un cuerpo negro. El hecho que el espacio intergal谩ctico sea 贸pticamente transparente hoy, requiere de un pasado opaco con alta profundidad 贸ptica hasta la escala de la longitud de Hubble, y, por tanto, termalizaci贸n.
simplicio escribi:
- Si hay part铆culas cargadas habr谩 interacci贸n radiaci贸n materia, con difusi贸n.
- Propag谩ndose en un medio real durante 13500 millones de a帽os, por m谩s peque帽as que sean las interacciones ellas suceder谩n muchas, muchas, muchas veces. Tengo entendido que hay datos estimativos.
No s茅 qu茅 pasa pero parece que no puedo editar el mensaje anterior. Tengo un error. Donde digo z < 10 (13,200 millones de a帽os tras el big-bang), deber铆a haber puesto z < 10 (hace 13,200 millones de a帽os).
Acabo de repasar la secci贸n sobre el fondo de radiaci贸n en el libro "Principles of Physical Cosmology" de Peebles y pese a que no soy consciente de haber escrito nada incorrecto, s铆 debo comentar que hay un argumento que se me ha escapado completamente.
Peebles argumenta que en lo referente a la transferencia de energ铆a entre materia y radiaci贸n el fondo nunca puede cambiar su curva de cuerpo negro independi茅ntemente de lo fuerte que sea la interacci贸n entre ambas.
La raz贸n para esto es la relaci贸n entre calores espec铆ficos de materia y radiaci贸n, dependiente de la relaci贸n entre bariones y fotones, y que Peebles calcula en la ecuaci贸n (6.16) de su libro estim谩ndola del 贸rden de 10^-9. Esto significa que aunque la materia transfiriese gran parte de su energ铆a con interacciones fuertes al fondo, este no cambiar铆a apreciablemente su temperatura nunca.
Esto en lo referente a la transferencia de energ铆a mediante scattering.
Bien, el caso es que el argumento de Peebles mencionado arriba s贸lo vale para desplazamientos al rojo altos donde la densidad energ茅tica de la radiaci贸n es considerable. Como esta var铆a con la cuarta potencia del desplazamiento al rojo y no con el cubo, como la materia, en la 茅poca actual se hace despreciable y el argumento mencionado no vale. En la 茅poca actual hay que entrar en otras consideraciones como la probabilidad de interacciones con las bajas densidades mencionadas y otras que Peebles trata en su libro en la secci贸n 24 y que me voy a poner a repasar inmediatamente.
Celebro que el debate pueda continuar en un tono m谩s calmado y me parece muy adecuado que los moderadores nos hayan recordado las normas por las que debe regirse.
Espero sinceramente que alshain y simplicio puedan entenderse y continuar debatiendo con normalidad ya que llevan el peso del hilo que es, por cierto, muy interesante.
Creo que mi postura acerca del modelo est谩ndar qued贸 clara en mi primera intervenci贸n aunque eso no quita que pueda plantearme algunas cuestiones al respecto (alguna de ellas totalmente chorra, pero eso es sin duda debido a mi desconocimiento y falta de preparaci贸n).
Alex Rojas, no se si ser谩 usted el tal Illu omnipresente y estrellado en muchos foros, pero no se preocupe demasiado si le confunden con 茅l. Tambi茅n a m铆 me confundieron, no con 茅l, sino con un moderador de otro foro. Durante unas semanas fui un clon.
An茅cdotas a parte, me parece interesante la p谩gina de Lyndon Ashmore que nos ha proporcionado. Debo reconocer que no se de qui茅n se trata, aunque por el nombre me parezca un telepredicador (y seguro que no es el caso), pero me parece interesante la relaci贸n que hace de la constante de Hubble con el electr贸n (H = 2nhr/m). Interesante tambi茅n la interacci贸n de los fotones con el plasma intergal谩ctico, siendo reemitidos con una longitud de onda incrementada, aunque no me parece algo novedoso, as铆 como la generaci贸n de CMBR a partir de la energ铆a perdida por los fotones.
Sensacionalismos a parte, como el t铆tulo de su libro, no puedo saber que punto de credibilidad tiene. Sintiendo pecar de ego铆smo en este caso, pero me gustar铆a conocer la opini贸n al respecto de alshain y simplicio.
Por otro lado y sin pretender desviaros del debate sobre el CMBR, quisiera saber que opin谩is respecto al planteamiento de Marmet de que el corrimiento al rojo producido por la colisi贸n de los fotones con el hidr贸geno molecular presente en el medio interestelar es indistinguible del corrimiento al rojo est谩ndar, especialmente ahora que cada vez se est谩 detectando en mayor medida su esquiva presencia, llegando a ser incluso un buen candidato para convertirse en la tan anhelada materia oscura.
Recuerdo, por ejemplo, que en una galaxia NGC (hace tiempo de esto as铆 que no recuerdo cual) se encontr贸 suficiente H2 como para no ser necesaria la materia oscura en ella y que era plausible asumir que otras galaxias podr铆an contener cantidades similares de hidr贸geno molecular. Tambi茅n tengo entendido que se han encontrado nubes de hidr贸geno orbitando la galaxia Andromeda.
驴Cre茅is factible que la densidad de H2 presente en el medio interestelar (creo recordar que con una densidad de 10-2 cm-3 part铆culas de gas era suficiente) pueda provocar ese corrimiento al rojo?
S茅 que unas de las propuestas surgidas recientemente para explicar el corrimiento al rojo de los Quasares es el efecto CREIL (Coherent Raman Ef-fect on Incoherent Light), que se produce al propagarse la luz a trav茅s del hidr贸geno ionizado (corregidme si me equivoco por favor) que puede estar presente en las nubes de H2 existentes en las cercan铆as de muchos de esos Quasares.
驴Podr铆a este efecto aplicarse no solo a los Quasares sino tambi茅n a galaxias lejanas?
Seguramente habr茅is tratado ya esto con anterioridad, pero espero que no os importe hacer una breve referencia al respecto.
En la secci贸n 24 de su libro Peebles analiza las posibles influencias de la materia sobre el fondo de radiaci贸n en un desplazamiento al rojo menor que z ~ 100, y para un universo Einstein-deSitter (plano y con materia bari贸nica solo). Se centra en dos o tres puntos como el efecto Sunyaev-Zeldovich (scattering inverso de Compton con los electrones del medio intraculumar) y el scattering de Thomson tras la reionizaci贸n, tanto electrones del medio intergal谩ctico como interestelar. Para estos dos puntos valen los argumentos que yo ya he mencionado; colapso gravitacional avanzado para el efecto Sunyaev-Zeldovich con localizaci贸n de anisotrop铆as, y baja profundidad 贸ptica del scattering de Thomson tras la reionizaci贸n.
Existe, no obstante, otro aspecto que trata y que yo hab铆a descartado por irrelevante a priori, pero que conviene mencionar y analizar: la interacci贸n con polvo, en concreto carbono (por presentar un modelo sencillo), presente ya tras z ~ 20 con la formaci贸n de las primeras estrellas. El resultado puede influir lig茅ramente el espectro del fondo dependiendo del modelo cosmol贸gico considerado, pero su estimaci贸n de la cantidad de polvo es elevada, siendo adem谩s el caso que considera un universo Einstein-deSitter con unas 30 veces m谩s bariones que el modelo actual. En el modelo cosmol贸gico est谩ndar tal interacci贸n es despreciable, las referencias puedo ponerme a buscarlas.
Hasta aqu铆 la menci贸n de lo que dice Peebles en su libro de 1993, algo que, pese al tiempo transcurrido, conviene tener presente debido a su autoridad en el tema, ya sea para bien o para mal del modelo est谩ndar.
Gracias por la respuesta alshain, buscar茅 la informaci贸n de Peebles, aunque agradecer茅 cualquier referencia. Pero te advierto que soy de letras, reciclado, pero de letras al fin y al cabo.
La astroqu铆mica me pilla totalmente fuera de juego, pero ahora que mencionas lo del carbono, y teniendo en cuenta que la presencia de materia barionica podr铆a ser bastante mayor de lo que se cre铆a, tengo entendido que en las nubes moleculares presentes en el medio interestelar se forman mol茅culas de carbono. Por ejemplo:
Existen nubes interestelares difusas con una temperatura de entre 20 y 100 K y densidades m谩ximas de 10^2 cm^-3 en las que el gas es ionizado por los rayos UV formando C+ y H2+ que da lugar a a mol茅culas diat贸micas como el CH, CH+, OH, CN, C2 y CO.
Tambi茅n hay nubes fr铆as oscuras formadas por mol茅culas en gran parte aunque contienen un halo de hidr贸geno neutro en las que la temperatura est谩 en torno a 10K y con unas densidades de 10^2 a 10^4 cm^-3, rodeadas de gran cantidad de polvo, en las que se produce un proceso de enfriamiento por CO que contrarresta el calentamiento debido a rayos c贸smicos y al colapso gravitacional.
Tambi茅n hay nubes moleculares gigantes con tama帽os medios de 50pc y densidades de 10^2 cm^-3 en las que se pueden encontrar c煤mulos de estrellas adyacentes o interiores que contribuyen a la ionizaci贸n del gas. En estas nubes tambi茅n hay presencia de CO.
Estas nubes pueden contener n煤cleos calientes con densidades de 10^8 cm^-3 y temperaturas de 2000K en las que se forman protoestrellas y hay presencia de H2, CO y HCN.
En todas estas nubes ionizadas por los rayos c贸smicos, ultravioletas y la formaci贸n de estrellas se producen reacciones ion-mol茅cula (que genera un ciclo de formaci贸n de CO a partir del C+ y el H2+ que interaccionan con otras mol茅culas presentes en el medio) y reacciones con los granos de polvo interestelar que act煤a como catalizador en la qu铆mica del hidr贸geno y permite la formaci贸n de H2.
No se si estoy mezclando peras con limones, pero, en estas nubes moleculares que son la cuna de la formaci贸n de las estrellas y por tanto de las galaxias, donde el CO juega un papel importante y donde la propia formaci贸n de las estrellas contribuye a la ionizaci贸n del gas circundante, regenerando el ciclo de formaci贸n de CO, 驴se puede haber producido un efecto de contribuci贸n a la CMBR? 驴puede ser esta contribuci贸n un efecto constante, incluso actualmente?
Si esta reionizaci贸n se produjo en etapas tempranas de la formaci贸n del universo a escala global 驴puede haber provocado las anisotrop铆as secundarias detectadas en la CMBR?
驴Y sobre el corrimiento al rojo cosmol贸gico? 驴a la perdida de energ铆a de los fotones debida a la expasi贸n del universo podr铆a contribuir la ocasionada al colisionar con el gas ionizado incrementando el valor de las distancias?
No se si voy muy equivocado en esto, pero creo que podr铆a ser interesante para los no expertos arrojar un poco de luz al respecto.
Puede publicar nuevos temas en este foro No puede responder a temas en este foro No puede editar sus mensajes en este foro No puede borrar sus mensajes en este foro No puede votar en encuestas en este foro
FAQ
Buscar
Miembros
Grupos de Usuarios
Registrarse
Perfil
Ver tus mensajes privados
Login
