De Big Bang Bewijzen + backgrounds (3 posters)

Big Bang Bewijzen
De “Hot Big Bang” is de wetenschappelijke theorie die de tijdsevolutie van de
kosmos beschrijft vertrekkend van de hypothese dat de initiële toestand
gekenmerkt was door een enorme dichtheid en temperatuur waarbij de energie
voornamelijk bestaat uit stralingsenergie (stralings-gedomineerde-kosmos).
Naarmate de kosmos uitzet daalt de temperatuur snel en bereikt een toestand waar
de energie voornamelijk in niet-relativistische materie zit (materie-gedomineerdekosmos).
Hieronder geven we de thans bekende observationele bewijzen die de
“Hot Big Bang” ondersteunen.
1. De wet van Hubble: hoe verder een melkweg zich van ons bevindt (D = afstand in Mpc), hoe groter zijn snelheid
(v in km/sec) weg van ons. In het bijzonder, het verband tussen afstand en snelheid is lineair (v = H 0 D) waar H 0
(de Hubble constante) observationeel kan bepaald worden (via de wiskundige methode bekend als lineaire regressie,
zie een typische grafiek hieronder). Naarmate de waarnemingen verbeteren, verbetert ook de waarde van H 0 .
Thans ligt die rond 75 km/sec/Mpc.
Edwin Hubble die zijn
wet publiceerde in
1929, 2 jaar nadat
Lemaitre de Big
Bang theorie had
voorgesteld.
2. De Big Bang theorie voorspelt
het bestaan nu, 13.7 miljard later,
van “de kosmische microgolf
achtergrondstraling” (de cosmic
microwave background of CMB
toont aan dat de huidige
temperatuur van de kosmos 2.726
K is). Die CMB werd de eerste
maal waargenomen in 1964 door
Arno Penzias en Robert Wilson,
die daarvoor de Nobelprijs hebben
gekregen. De foto hiernaast toont
de CMB straling zoals die werd
waargenomen in 2003 door de
Wilkinson Mocrowave
Anisotropy satelliet (WMAP).
3. Big Bang nucleosynthese: het Big Bang model voorspelt dat vooraleer er melkwegen
werden gevormd, de materie bestond uit ~24% helium en ~76% waterstof (en een kleine
hoeveelheid Lithium). Dit is precies wat er wordt waargenomen.
4. De waarnemingen van stervorming, de distributie van melkwegen en
quasars, de structuur op grote schaal van de kosmos (zie foto hiernaast)
is in overeenstemming met theoretische Big Bang simulaties. De foto
toont de kosmische distributie van 2 miljoen melkwegen uitgestrekt
over een domain dat 100 graden beslaat gecentreerd rond de zuidpool
van onze Melkweg.