AST 201 W12- The Big Bang Model- April 1, 14.docx

10 Pages
139 Views
Unlock Document

Department
Astronomy & Astrophysics
Course
AST201H1
Professor
Michael Reid
Semester
Winter

Description
The Big Bang Model 04/01/2014 Use Hubble’s Law to motivate the hypothesis that  the universe began with a Big Bang  Describe the main tenets of the Big Bang model  Explain how the Big Bang model naturally predicts  the existence of a cosmic microwave background  (CMB) Distinguish a cosmological redshift from a Doppler shift, identifying the cause of each  Explain at least two independent pieces of evidence for the Big Bang model: Hubble’s Law, the CMB, large  scale structure, and nucleosynthesis  Clearly distinguish between motion of galaxies  through space and the expansion of space itself  Big bang is reversal of hubbles law Term big bang invented by astronomer Fred Hoyle Incorrect to say BBT is “just a theory” – it is a well tested theory and that is the best you get in science “theory” =/ unproven Big Bang  Scientific observation  Theory or Model ▯ hypothesis ▯ experiment or observation Theory: the universe began in a hot, dense state Hypothesis: the radiation produced by this hot, dense universe should be detectable Observation: look for this light The BBT is that the universe was so hot that no atoms or particles existed, after one second it started to  cool and began to get colder and colder and colder  If the universe began in a very hot, very dense state, the light emitted would definitely: Appear as bright visible light Have lots of absorption lines Have lots of bright spectral lines Follow a blackbody spectrum Consist mainly of x­rays *it would mainly be emitting gamma rays but without knowing the temp you couldn’t be sure *if you know it is dense then you can be sure it is emitting light in black body spectrum (anything dense  emits a black body spectrum) in a plasma, light waves just bounce from one neutron to another  the universe was opaque/dark (no light streaming around) while the universe is very young, it is getting bigger starts off really hot and really dense but gets bigger and less dense  when you have gas/plasma and it expands, it cools gets cool enough that it no longer dominated by nuclei but neutral atoms  light gets stranged and then streams through universe for 14 billion years era of atoms transitioned about 380,000 years after BB Q: if the whole universe was full of hot plasma at the beginning of time. From which direction should the  light from that plasma be coming? From the center of the universe A: From every direction From the edge of the universe From the universe of the universe What kind of light would it mainly be emitting if it was a few thousand degrees from BB Microwaves (CMB) – cosmic microwave background Q: when the CMB was originally emitted, it would have been visible light. What phenomenon could make it  appear at a much longer wavelength now? A: cosmological redshift ▯ along with the expansion of the universe, it drags the wavelengths along with it Between transition of era of nuclei and era of atoms  Left with only tiny differences ▯map shows universe 380,000 years after it began ▯ earliest possible  snapshot of light being emitted (before this all light was trapped) at era of atoms light was emitted CMB is one of the strongest pieces of evidence for the BBT nd 2  ­  Third piece of evidence is large scale structure th 4  – nucleosynthesis the laws of nuclear physics predict that the conditions of the very early universe should have about 75% H  and 25% He ▯ only get this answer if you stick a tonne of dark matter into the equation calculations only match if you add 6x as much dark matter as normal matter 04/01/2014 Section 23.1, 23.2Figures 23.1, 23.4, 23.5, 23.7. 23.9 Please also read this Scientific American article: http://goo.gl/fhifg4 Misconceptions on BB and Fate of Universe 04/01/2014 Misconceptions about the Big Bang Misconceptions on BB and Fate of Universe 04/01/2014 Exam will have same form of questions as midterm ▯ final is 4x the time of the midterm but only 2x as long How does the big bang and expansion of universe actually work? Misconception 1: if the universe is expanding what is it expanding into 2: universe has an edge 3: universe began from a point remember: the universe is EVERYTHING – all space, all matter, all energy, etc. logically impossible for it to expand INTO something because whatever it expands into is already the  universe all of spacetime and matter is just getting bigger universe has no edge just like earth has no edge ▯ you could fly around all of it and return to your original 
More Less

Related notes for AST201H1

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit