Astronomi uden et teleskop - vores indledte univers

Pin
Send
Share
Send

Universet er et stort sted - og bliver større hele tiden - så i stor skala bevæger alle ubundne strukturer sig væk fra hinanden. Så når vi ser på fjerne objekter, er vi nødt til at minde os selv om, at vi ikke kun ser dem, som de optrådte i fortiden, når lyset, der rammer vores øjne først forlod dem, men også at de ikke længere er på det sted, hvor de ser ud til at være.

Dette spørgsmål når en ekstrem, når vi betragter observationer af de første lysende stjerner og galakser - med galaksen UDFy-38135539 i øjeblikket holder rekorden som det fjerneste objekt, der er observeret og en af ​​de yngste, der eksisterede for 13,1 milliarder år siden - selvom UDFj-39546284 muligvis være den næste konkurrent på 13,2 milliarder år gammel, med forbehold af yderligere spektroskopisk bekræftelse.

UDFy-38135539 har en rødskift (z) på 10 og giver intet målbart lys ved synlige bølgelængder. Selvom lys fra det tog for 13,1 milliarder år siden at nå os - er det ikke korrekt at sige, at det er 13,1 milliarder lysår væk. I den mellemliggende periode er både det og os flyttet længere væk fra hinanden.

Så ikke kun er det nu længere væk end det ser ud, men når det lys, vi ser nu, først blev udsendt, var det og det sted, som vi nu besætter, meget tættere sammen end 13,1 milliarder lysår. Af denne grund ser det ud større, men meget svagere end det ville se ud i et statisk univers - hvor det virkelig kan være 13,1 milliarder lysår væk.

Så vi er nødt til at afklare UDFy-38135539s afstand som en comovingafstand (beregnet ud fra dens tilsyneladende afstand og den antagede ekspansionshastighed for universet). Denne beregning ville repræsentere den rette afstand mellem os og det - som om et målebånd kunne være lige nu øjeblikkeligt lagt ned mellem os og det.

Denne afstand viser sig at være omkring 30 milliarder lysår. Men vi gætter bare på, at UDFy-38135539 stadig er der - mere sandsynligt, at den er fusioneret med andre unge galakser - måske bliver en del af en enorm spiralgalakse, der ligner vores egen Mælkevej, som i sig selv indeholder stjerner, der er over 13 milliarder år gamle.

Det siges generelt, at den medfølgende afstand til partiklerne, der udsendte den kosmiske mikrobølgebakgrund, er omkring 45,7 milliarder lysår væk - selvom de fotoner, de partikler udsendte, kun har kørt i næsten 13,7 milliarder år. Tilsvarende er den absolutte kant af det observerbare univers ved 466 milliarder lysår væk.

Du kan dog ikke konkludere, at dette er universets faktiske størrelse - og du skal heller ikke konkludere, at den kosmiske mikrobølgebaggrund har en fjern oprindelse. Din kaffekop kan muligvis indeholde partikler, der oprindeligt udsendte den kosmiske mikrobølgebakgrund - og de fotoner, de udsendte, er måske 45,7 milliarder lysår væk nu - måske lige nu indsamlet af fremmede astronomer, der derfor har deres eget 46,6 milliarder lysårs radiusunivers til at udlede - hvoraf de fleste heller ikke direkte kan observere.

Alle universelle beboere skal udlede universets skala fra alderen på de fotoner, der kommer til os, og den anden information, de bærer. Og dette vil altid være historisk information.

Fra Jorden kan vi ikke forvente, at vi nogensinde kommer til at vide om noget, der sker lige nu i objekter, der er længere væk end en comovingafstand på omkring 16 milliarder lysår, der er den kosmiske begivenhedshorisont (svarende til en rødskift på omkring z = 1,8).

Dette er fordi disse objekter er lige nu tilbagetrækker os fra hurtigere end lysets hastighed, selvom vi muligvis fortsat modtager opdaterede historiske data om dem i mange milliarder af år fremover - indtil de bliver så rødskiftet, at de ser ud til at blinke ud af eksistensen.

Yderligere læsning: Davis og Lineweaver. Udvidende forvirring: almindelige misforståelser af kosmologiske horisonter og universets superluminale ekspansion.

Pin
Send
Share
Send