Der CMB und der Hubble bewegen sich gemeinsam im Radius

Ich habe eine Weile darüber nachgedacht und ich verstehe es nicht. Mein Punkt ist der sich mitbewegende Hubble-Radius ( A H ) − 1 ist die Entfernung, bei der die Expansion des Universums beginnt, superluminisch zu sein. Bei einem Inflationsprozess schrumpft der mitbewegte Hubble-Radius, sodass wir eine unendliche konforme Zeit erhalten, bevor das CMB freigegeben wird, um ein homogenes Temperaturbild der Oberfläche der letzten Streuung zu erhalten. Meine Frage ist, ob der Hubble-Radius schrumpft und diese Grafik von Daniel Baumanns Anmerkungen zu Cambridges Kurs der Kosmologie richtig ist

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Warum können wir die 2 Punkte in dieser Grafik sehen, die der 2D-Oberfläche von CMB entsprechen, die wir heute sehen können, wenn sie sich laut Grafik außerhalb unseres mitbewegten Hubble-Radius befanden, als sie emittiert wurden? Sind diese Photonen nicht in unserer radialen Richtung unendlich rotverschoben? Das ist meine Frage!

könnten Sie bitte einen Link zum Baumann-Diagramm TY bereitstellen
Oh ja natürlich. Entschuldigung, ich dachte, ich hätte die Grafik hochgeladen. Ich werde die Frage jetzt bearbeiten.
Ich fand diese Grafik zuerst in seinen Notizen für einen Kosmologiekurs in Cambridge und dann auch in seiner Arbeit „Inflation and String Theory“ arxiv.org/abs/1404.2601 . Wie er in einem Vortrag sagte, ist das Bild ein wenig falsch, weil es besagt, dass der CMB die horizontale Lochlinie bei einem Skalierungsfaktor von 0,001 ist, aber per Definition ist der CMB das, was wir heute sehen, also sind es nur die 2 Extrempunkte dieser Linie, links und rechts. Aber das spielt für die Frage, die ich gestellt habe, keine Rolle.
Vieles davon ist sehr unklar ... Aber springen wir zum Ende: Der Teil des CMB, der beobachtbar ist, befindet sich in der Mitte des Diagramms, innerhalb der Hubble-Sphäre, auf der CMB-Linie ... was ist das Problem?
Da sich Lichtstrahlen bei 45 Grad in winkeltreuer Koordinate ausbreiten, sind der Teil von CMB, den wir heute sehen können, die beiden Punkte auf der rechten und linken Seite der CMB-Linie, nicht der zentrale Punkt. Der zentrale Punkt ist das CMB, das wir sehen konnten, als es ausgestrahlt wurde, wie ich es sehe.

Antworten (1)

Die Frage ist etwas unklar formuliert, aber ich verstehe sie so:

Stimmt es, dass die Hubble-Sphäre schrumpfen kann?
Und können wir wirklich Regionen im Universum beobachten, die sich zum Zeitpunkt der Emission der Photonen superluminal zurückgezogen haben?

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die x-Achse auf dem Diagramm im OP den Mitbewegungsabstand und nicht den richtigen Abstand anzeigt. Wenn sich die Expansion des Universums verlangsamt, wie Sie sehen, dehnt sich der Ereignishorizont (und die Hubble-Sphäre) in sich bewegenden Koordinaten sowie in richtigen Entfernungskoordinaten aus. Dadurch können Regionen – einschließlich der Photonen, die sie derzeit bewohnen – die zuvor außerhalb der Hubble-Sphäre lagen, in sie eindringen.

Sobald sich die Expansion des Universums jedoch zu beschleunigen begonnen hat, ist das Gegenteil der Fall: Die Hubble-Sphäre schrumpft jetzt in sich bewegenden Koordinaten, dehnt sich aber immer noch in richtigen Entfernungskoordinaten aus. Dies bedeutet ganz intuitiv, dass in dieser Phase der Existenz des Universums Regionen, die sich bisher langsamer als das Licht zurückgezogen haben, ab einem bestimmten Zeitpunkt damit beginnen, sich superluminal zurückzuziehen.

Das bedeutet auch, dass wir tatsächlich Photonen aus Regionen beobachten können, die sich aktuell und schon immer von uns entfernt haben. Photonen aus diesen Regionen, die in unsere Richtung emittiert werden, werden sich zunächst von uns zurückziehen, aber sie werden sich immer noch in Regionen des Weltraums ausbreiten, die sich langsamer als zuvor zurückziehen, schließlich unsere Bewegung "einholen" und sich uns seitdem nähern.

Wenn sich die Region, die die Photonen emittiert, jedoch zu schnell zurückzieht, werden die Photonen uns niemals einholen (oder besser gesagt, die Photonen werden niemals von unserer Hubble-Sphäre eingefangen) und die Region wird für uns für immer unsichtbar sein. Die Grenze dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet und entspricht tatsächlich dem Ereignishorizont um ein Schwarzes Loch. Der kosmologische Ereignishorizont ist interessant, weil er sowohl räumlich als auch zeitlich eine Grenze markiert, was den Namen sehr gut gewählt macht, aber das ist eine Geschichte für einen anderen Tag .

Für mehr zu diesem Thema empfehle ich wärmstens das modern-klassische Papier von Tamera Davis und Charles Lineweaver mit dem Titel Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe – diese Antwort ist im Grunde nur eine Neuformulierung einiger Dinge aus diesem Papier .

Der CMB und der Hubble bewegen sich gemeinsam im Radius
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