iaaa inha amateur astronomical association cosmology 인하대학교 별지기 4 기 연세대학교...
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IAAAInha Amateur Astronomical Association
Cosmology
인하대학교 별지기 4기연세대학교 천문우주학과
김명진
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
IAAAInha Amateur Astronomical Association
Contents
• Historical Background• 2006 Novel Prize• CMB?!• A map of the Universe
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Historical Background
IAAAInha Amateur Astronomical Association
현대 우주론의 태동• 아인슈타인의 상대성 이론
+ 허블의 우주의 팽창 관측 = 현대 우주론의 탄생
• 빅뱅 ( 대폭발 ) 우주론 + 급팽창 이론 + 양자역학적 우주 기원론 = 현대 우주론2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Edwin Hubble
• 윌슨산 100 인치 망원경 사용 • 안드로메다 은하까지의 거리 결정 -
-> 섬우주• 우주의 팽창을 관측적으로 증명
( 외부은하의 적색이동 이용 )• 허블의 은하분류법
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
안드로메다 은하까지의 거리
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
2006 Novel Prize
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
“for their discovery of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation”
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Before the Discovery
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The Discovery
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
IAAAInha Amateur Astronomical Association
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Why send telescopes into space?
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Where does CMB come from?
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
CMB Anisotropy from COBE
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
CMB Power Spectrum
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Fourier Transform(Quick Introduction)
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Fourier Transform(Quick Introduction)
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Statistical Description of Anisotropies
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
• In late 1960s, P. J. E. Peebles realized that the early universe would have contained sound waves
• When radiation was still trapped by matter, the tightly coupled system of photons, electrons and protons behaved as a single gas
• Then a small disturbance in gas density would have propagated as a sound wave
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
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• Because inflation produced the density disturbances all at once in essentially the first moment of creation, the phase of all the sound waves were synchronized
• The sound waves in the early universe was oscillating in time instead of space
• In this analogy the length of the pipe represent the finite duration when sound waves traveled through the primordial plasma
• Overtones add richness to the sound i.e. cause small scale fluctuations
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CMB Power Spectrum
• The greatest variations at about one degree (l = 220)
• This peak is evidence of the fundamental wave
• The subsequent peaks represent the temperature variations caused by the overtones
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Analogous to Sound Waves
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CMB Power Spectrum• The greatest variations at about one degree (l = 220)
• This peak is evidence of the fundamental wave
• The subsequent peaks represent the temperature variations caused by the overtones
• The series of peaks strongly supports the theory that inflation triggered all the sound waves at the same time
• Sharp drop-off after third peak sound waves with short wavelengths dissipate
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• Baryons and Dark matter in the early universe
• Both of them supply mass to the primordial gas and enhance the gravitational pull, but only ordinary matter undergoes the sonic compressions and rarefactions
• At first overtone, gravity is attempting to compress the plasma while gas pressure is trying to expand it.
• This effect explains why the second peak is lower than the first
• By measuring the ratios of the heights of the first three peaks, the density of cold dark matter has been determined
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Cosmic Microwave Background Radiation
• CMB is the remnant heat left over from the Big Bang• Evidence for that early universe was smaller, denser
and hotter than present• Now it is observed as 2.7°K microwave radiation• The temperature is almost uniform over the full sky
and it is a sign that it comes from a simpler past• But it has fluctuations in the 10-5 level which is called
‘CMB anisotropy’• CMB anisotropy holds the key to understanding the
origin of structure in the universe : how the primordial plasma evolved into galaxies, stars and planets
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
A map of the Universe
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Millennium Simulation
IAAAInha Amateur Astronomical Association
2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
Millennium Simulation
A 3-dimensional visualization of the Millennium Simulation. The movie shows a journey through the simulated universe. On the way, we visit a rich cluster of galaxies and fly around it. During the two minutes of the movie, we travel a distance for which light would need more than 2.4 billion years.
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15
A map of the Universe
Thank youfor listening!!!
Any questions are invited also E-mail ^^
1999. 4.24 경주 첨성대 – photo by 井
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2006 년 2 학기 별지기 세미나 2006. 11. 15