Nach unserem derzeitigen Verständnis dehnt sich das Universum aus ... es wird oft gesagt, dass sich jede Galaxie von uns entfernt (ich nehme an, das gilt nicht für Galaxien in unserer lokalen Gruppe), und es wird auch oft gesagt, dass die Je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich von uns.
Wir wissen auch, dass Licht eine endliche Geschwindigkeit hat. Wenn wir also diese weit entfernten Galaxien betrachten, sehen wir sie so, wie sie vor langer, langer Zeit aussahen.
Aber (1) wenn sich die ältesten Galaxien schneller entfernen und die jüngeren Galaxien sich langsamer entfernen , würde das dann nicht bedeuten, dass sich die Expansion des Universums verlangsamt?
Aber (2) wenn ich an ein expandierendes 2D-Blatt Papier mit Punkten denke (in beide Richtungen vergrößert), dann macht es Sinn, dass sich die weiter entfernten Galaxien schneller von unserer Perspektive entfernen würden ... (obwohl, wenn das Universum expandieren würde bei einer konstanten Geschwindigkeit würden wir aus unserer Perspektive immer noch sehen, dass sich die entfernteren Galaxien schneller bewegen, aber ich gehe davon aus, dass dies berücksichtigt wurde und dass sich die Galaxien noch schneller bewegen).
Also... warum ist mein erstes "aber" falsch? Irgendetwas sagt mir, dass ich es falsch betrachte, aber ich kann es nicht herausfinden xD
Danke!
Ihr erstes "aber" ist falsch, aber das zweite nicht. So sollten Sie über Ihr erstes „aber“ nachdenken.
Hier gehe ich davon aus, dass Sie entferntere Galaxien (und daher ihre emittierten Photonen mehr Zeit brauchten, um unsere Augen zu erreichen) mit "ältesten Galaxien" und umgekehrt die näheren Galaxien mit "jüngeren Galaxien" gemeint haben.
Wenn wir nun entfernte Galaxien beobachten, scheinen sie sich schneller zurückzuziehen als nahegelegene. Ihre Erklärung zum zweiten "aber" ist richtig, da hier die Analogie eines expandierenden Blattes gezogen werden kann. Es gibt jedoch ein kosmologisches Prinzipdie besagt, dass es keinen besonderen Ort und keine bestimmte Richtung im Universum gibt. Dies impliziert, dass die Beobachtung der Galaxienrezession keine besondere beobachtbare Tatsache nur für die Bewohner der Erde ist. Wenn es einen Beobachter in einer sehr weit entfernten Galaxie gibt, der versucht, andere Galaxien zu beobachten, wird dieser Beobachter auch feststellen, dass sich eine Galaxie umso schneller zurückzieht, je weiter sie von ihm entfernt ist. Die Tatsache, dass sich alle Galaxien voneinander entfernen, hängt nicht von der Beschleunigung oder Geschwindigkeit der Expansion ab. Selbst wenn die Expansionsrate während der gesamten kosmischen Geschichte konstant ist, wird jeder Beobachter von jedem Punkt im Universum jederzeit feststellen, dass sich eine Galaxie umso schneller entfernt, je weiter sie von diesem Beobachter entfernt ist.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Galaxien bei der Expansion des Universums näher als gegenwärtig waren, als sie die Photonen emittiert haben, die jetzt unsere Augen erreichen. Aber im Hubble-Gesetz, das besagt, je weiter die Galaxie entfernt ist , desto größer ist die Rezessionsgeschwindigkeit, wir meinen die Entfernung zum aktuellen Zeitpunkt, nicht in der Vergangenheit. Obwohl die Photonen emittiert wurden, als die Galaxien näher bei uns waren, können wir aus verschiedenen Messungen die gegenwärtige Entfernung der Galaxien berechnen. Zum Beispiel können wir die Helligkeitsentfernung messen einer Standardkerze aus Flussmittel und Redshit aus den Spektren. Dann für ein flaches Universum (was unser Universum fast ist) die aktuelle richtige Entfernung der Wirtsgalaxie der Kerze ist
Schließlich beschleunigt sich die Expansion des Universums tatsächlich, wie aus verschiedenen Beobachtungen deutlich hervorgeht, und diese jüngste Beschleunigung dauerte vor fast 4 Milliarden Jahren an.
Die Expansion des Universums verlangsamte sich bis vor einigen Milliarden Jahren, als es aufgrund der dunklen Energie wieder schneller wurde. Dies ist jedoch nicht die Antwort auf Ihre Frage.
Du sagst:
Wenn sich die ältesten Galaxien schneller entfernen und die jüngeren Galaxien sich langsamer entfernen, würde das nicht bedeuten, dass sich die Expansion des Universums verlangsamt?
aber alle Galaxien sind ungefähr (dh bis auf den Faktor zwei oder so) gleich alt. Zum Beispiel wird angenommen, dass die nächste große Galaxie, Andromeda, etwa 9 Milliarden Jahre alt ist, was zwei Drittel des Alters des Universums entspricht. Obwohl Andromeda ganz in der Nähe ist, ist es nicht jung. Der Unterschied besteht nicht darin, welche Galaxien jung und welche alt sind, sondern welche uns nahe und welche weit entfernt sind. Die Rezessionsgeschwindigkeit wird ausschließlich durch die Entfernung bestimmt (wie Sie in Ihrem Punkt 2 andeuten) und nicht durch das Alter der Galaxie.
Übrigens ist der älteste bekannte Stern, SMO313, mit einem Alter von 13,6 Milliarden Jahren , tatsächlich ganz in der Nähe, da er Teil der Milchstraße ist.
Es ist sicherlich richtig, dass wir, wenn wir in die Ferne schauen, nur alte Galaxien sehen, aber das ist unvermeidlich. Es ist, als würde man sich ein Zählformular von 1914 ansehen und sich wundern, dass alle darin hundert Jahre alt sind.
Dein zweiter Gedanke ist richtig. Deshalb entfernen sich die am weitesten entfernten Galaxien so viel schneller als die jüngeren. Das und das Universum expandierte schneller, als die älteren Galaxien angewachsen waren. Die Phasen der Strahlungs- und Materiebeherrschung haben die Expansion verlangsamt und sie beschleunigt sich erst jetzt wieder.
Sinnbe
Antonio Ragagnin