Does Bose-Einstein condensation of CMB photons cancel<i>μ</i>distortions created by dissipation of sound waves in the early Universe?
Notice bibliographique
Résumé
The difference in the adiabatic indices of photons and non-relativistic baryonic matter in the early Universe causes the electron temperature to be slightly lower than the radiation temperature. Comptonization of photons with colder electrons results in the transfer of energy from photons to electrons and ions, owing to the recoil effect (spontaneous and induced). Thermalization of photons with a colder plasma results in the accumulation of photons in the Rayleigh-Jeans tail, aided by stimulated recoil, while the higher frequency spectrum tries to approach Planck spectrum at the electron temperature Tγfinal = Te < Tγinitial; i.e., Bose-Einstein condensation of photons occurs. We find new solutions of the Kompaneets equation describing this effect. No actual condensate is, in reality, possible since the process is very slow and photons drifting to low frequencies are efficiently absorbed by bremsstrahlung and double Compton processes. The spectral distortions created by Bose-Einstein condensation of photons are within an order of magnitude (for the present range of allowed cosmological parameters), with exactly the same spectrum but opposite in sign, of those created by diffusion damping of the acoustic waves on small scales corresponding to comoving wavenumbers 45 < k < 104 Mpc-1. The initial perturbations on these scales are completely unobservable today due to their being erased completely by Silk damping. There is partial cancellation of these two distortions, leading to suppression of μ distortions expected in the standard model of cosmology. The net distortion depends on the scalar power index ns and its running dns/dlnk, and may vanish for special values of parameters, for example, for a running spectrum with, ns = 1,dns/dlnk = − 0.038. We arrive at an intriguing conclusion: even a null result, non-detection of μ-type distortion at a sensitivity of 10-9, gives a quantitative measure of the primordial small-scale power spectrum.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».