Die CMB-Muster ändern sich tatsächlich im Laufe der Zeit, obwohl sie statistisch gleich bleiben und auf menschlichen Zeitskalen nicht erkennbar sind.
Das CMB, das wir jetzt beobachten, stammt aus einer dünnen Hülle mit uns in der Mitte und mit einem Radius, der der Entfernung entspricht, die das Licht vom Universum zurückgelegt hat, war 379.000 Jahre alt und bis jetzt. Mit der Zeit erhalten wir CMB von einer Hülle mit einem immer größeren Radius. Wenn dieses Licht weiter durch den Raum gereist ist, wird es, wie Sie sagen, rotverschoben oder "kühler" sein. Es wird aber auch aus weiter entfernten Regionen im frühen Universum emittiert worden sein, die zwar statistisch äquivalent sind, aber einfach andere Regionen sind und daher anders aussehen.
Die Muster, die sich am schnellsten ändern, sind die kleinsten Muster, die wir beobachten können. Die Winkelauflösung des Planck-Satelliten beträgt 5-10 Bogenminuten . Da der CMB aus einer Rotverschiebung von ~ 1100 stammt, beträgt der Winkeldurchmesserabstand , der den physischen Abstand definiert, der von einem bestimmten Winkel überspannt wird, ~ 13 Mpc, sodass 5 Bogenminuten einer physikalischen Skala von ungefähr 19 kpc in physikalischen Koordinaten oder 21 Mpc in entsprechen Comoving-Koordinaten (dh eine Struktur, die heute 5 Bogenminuten überspannt, hatte zum Zeitpunkt der Emission einen Durchmesser von ~ 19 kpc, wurde jedoch jetzt auf eine Größe von ~ 21 Mpc mit 1 Mpc = 1000 kpc = 3261 · 10³ Lichtjahre erweitert).
Unter der Annahme eines isotropen Universums haben die kleinsten beobachtbaren Gaspakete einen Durchmesser von 19 kpc senkrecht zu unserer Sichtlinie und einen Durchschnitt von 19 kpc entlang unserer Sichtlinie.
Die Frage, wie schnell sich die CMB ändert, hängt davon ab, wie viel Zeit Licht benötigt hat, um 19 kpc zu reisen, als das Universum 379.000 Jahre alt war. Dies sind nicht nur 19 kpc geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit, da sich das Universum auf dem Weg des Lichts ausdehnt, sondern es ist ziemlich nah. Daher dauerte es ungefähr 62.000 Jahre, um ein solches Feld zu durchqueren.
Da wir Ereignisse zur Rotverschiebung um den Faktor , müssen wir oder ungefähr 70 Millionen Jahre warten (vorausgesetzt, Planck wird innerhalb dieser Zeit nicht durch bessere Instrumente ersetzt Zeit, die zweifelhaft ist).z1+z62kyr×1100
Sie haben also Recht, Sie könnten ein 3D-Bild des CMB erstellen, aber da die Muster viel größer als ein Lichtjahr sind, müssen Sie nicht jedes Jahr ein neues Bild aufnehmen.
cd.lookback_time(0, (1+zCMBnow)/(1+zCMBfuture)-1, **cosmo). 19 kpc und 21 Mpc sehen für mich richtig aus. Der einfachste Weg zu berechnen, wie lange wir auf eine Differenz von "1 Pixel" warten müssen, ist 21 Mpc / c ≈ 68 Myr. Das wäre ungenau, wenn es auf dieser Skala eine signifikante Raumzeitkrümmung gäbe, aber es gibt keine.Wenn wir die CMBR beobachten, beobachten wir die Oberfläche der letzten Streuung, jedoch ändern sich die Comoving-Punkte, aus denen die Oberfläche der letzten Streuung besteht (die tatsächlich eine vergleichsweise sehr kleine Dicke haben, die jedoch nicht Null ist, anstatt eine 2D-Oberfläche zu sein) mit der Zeit, was theoretisch einer Änderung des beobachteten Musters (der Anistropie) im Laufe der Zeit entsprechen sollte. Auf menschlichen Zeitskalen und angesichts der Einschränkungen unserer Fähigkeit, die kleinsten Details des CMBR zu beobachten, wird der beobachtbare Effekt auf das Muster vernachlässigbar sein.
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