Si la température actuelle des rayonnements constitue le reste fossile de rayonnement plus chaud qui se seraient refroidis en proportion de l'expansion, les CMB devraient être plus chauds à mesure qu'on s'éloigne de l'état du magma originel. On pourrait s'attendre à observer des variations de température en fonction de la distance.
Explications : L'Univers primordial était un plasma extrêmement chaud et dense, rempli de matière et de rayonnement en interaction constante. Ce plasma émettait un rayonnement thermique intense, dont le spectre était celui d'un corps noir. L'Univers s'est ensuite étendu et refroidi. Les photons du rayonnement primordial ont perdu de l'énergie en raison de l'expansion, ce qui a entraîné une diminution de leur température. C'est ce rayonnement refroidi que nous observons aujourd'hui sous forme de CMB.Le CMB est remarquablement uniforme dans toutes les directions. Sa température est d'environ 2,7 Kelvin, avec de très faibles variations (anisotropies) de l'ordre de quelques microkelvins.
Cependant : si le CMB est le résultat d'un refroidissement progressif, on pourrait s'attendre à ce que les régions les plus éloignées, qui correspondent à des époques plus anciennes, aient une température supérieure. Or, ce n'est pas ce que l'on observe.
Comment expliquer l'homogénéité du CMB ?
L'homogénéité du CMB est l'un des arguments les plus forts en faveur du modèle du Big Bang. Elle s'explique par deux mécanismes principaux :
Équilibre thermique : Dans l'Univers primordial, la matière et le rayonnement étaient en interaction constante, ce qui a permis d'établir un équilibre thermique. Le rayonnement a ainsi acquis un spectre de corps noir et une température uniforme.
Inflation cosmique : La théorie de l'inflation cosmique, qui complète le modèle du Big Bang, propose que l'Univers a connu une expansion extrêmement rapide dans les premiers instants après le Big Bang. Cette expansion aurait "lissé" les inhomogénéités et permis d'obtenir un CMB uniforme.
Commentaires :
L’homogénéité des CMB est posée à priori et ne saurait s’expliquer par les considérations sur l’équilibre thermique et encore moins par une toute hypothétique théorie de l’inflation qui est une explication ad hoc. De fait les CMB devraient être plus chauds à mesure qu'on s'éloigne du lieu "central" d'où ils sont originaires. On ne peut se satisfaire de l'explication standard.
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